(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動方法において、ドット画素を狭持するコモンとセグメントの端子間電圧を出力可能な最大振幅で駆動する第一の駆動モードと、前記出力可能な最大振幅よりも小さく中央電位を避けた駆動をする第二の駆動モードを備え、
周囲温度に応じて前記２種類の駆動モードが切り替え可能である双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動方法。
【請求項２】
前記第一の駆動モードは、周囲温度が低温の場合に選択され、前記第二の駆動モードは周囲温度が高温の場合に選択されることを特徴とする請求項１に記載の双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動方法。
【請求項３】
前記第二の駆動モードは、ドット画素を狭持するコモンとセグメントの各端子の少なくともいずれか一方について出力可能な最大振幅ではない振幅で駆動する駆動モードである、請求項２に記載の双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動方法。
【請求項４】
前記第一の駆動モードは、周囲温度が２５℃以下の場合に選択され、前記第二の駆動モードは、周囲温度が２５℃以上の場合に選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動方法。
【請求項５】
前記第一の駆動モードは、周囲温度が−２０℃〜２５℃の場合に選択され、前記第二の駆動モードは、周囲温度が２５℃〜５０℃の場合に選択されることを特徴とする請求項１又は２に記載の双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動方法。
【請求項６】
双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動デバイスにおいて、
コモンライン及びセグメントラインを有する双安定液晶表示パネルと、
前記コモンラインを駆動するコモン駆動部と、
前記セグメントラインを駆動するセグメント駆動部と、
駆動電位を生成する電源回路と、
前記コモン駆動部と前記セグメント駆動部と前記電源回路を制御する制御部と、
を備え、
ドット画素を狭持するコモンとセグメントの端子間電圧を出力可能な最大振幅で駆動する第一の駆動モードと、前記出力可能な最大振幅よりも小さく中央電位を避けた駆動をする第二の駆動モードとを、周囲温度に応じて切り替える双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動デバイス。
【請求項７】
前記第一の駆動モードは、周囲温度が低温の場合に選択され、前記第二の駆動モードは周囲温度が高温の場合に選択されることを特徴とする請求項６に記載の双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動デバイス。
【請求項８】
前記第二の駆動モードは、ドット画素を狭持するコモンとセグメントの各端子の少なくともいずれか一方について出力可能な最大振幅ではない振幅で駆動する駆動モードである、請求項７に記載の双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動デバイス。
【請求項９】
前記第一の駆動モードは、周囲温度が２５℃以下の場合に選択され、前記第二の駆動モードは、周囲温度が２５℃以上の場合に選択されることを特徴とする請求項６又は７に記載の双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動デバイス。
【請求項１０】
前記第一の駆動モードは、周囲温度が−２０℃〜２５℃の場合に選択され、前記第二の駆動モードは、周囲温度が２５℃〜５０℃の場合に選択されることを特徴とする請求項６又は７に記載の双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動デバイス。
【請求項１１】
前記第二の駆動モードは、ドット画素を狭持するコモンとセグメントの各端子の少なくともいずれか一方について出力可能な最大振幅でない振幅で駆動し、前記コモンとセグメントの端子間電圧を最大振幅よりもロジックとして４段少ない振幅で駆動するモードであることを特徴とする請求項６又は７に記載の双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイの駆動デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶ディスプレイの表示を制御するための電気的駆動信号と駆動デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在製造されている液晶ディスプレイのほとんどは単安定タイプである。単安定タイプでは、液晶を狭持する電極に電気信号を与えて何らかの表示をさせた後、その電気信号を切ると液晶は特定の状態に戻り、表示は消える。一方双安定の液晶は、電気信号が切れた状態で２種類の安定状態を有し、表示は消えない。また、その２種類の安定状態は適当な電気信号を加える事によってスイッチングする事ができる。【０００３】
２種類の安定状態は、それぞれ光の透過状態が異なるので偏光素子と組み合わせて画像を表示する事ができる。また、特定の電気信号を加える事によって画像を変更することもできる。その表示画像は電気信号を切っても安定状態にあるので、画像を記憶することが出来る。そのため、双安定の液晶ディスプレイは多くの用途に応用することができ、有益である。さらに、表示画像を維持するのに電力が不要である。その結果、携帯デバイスの消費電力を抑えるのにも有効である。【０００４】
そのような２種類の安定状態を持つ双安定液晶パネルがＢｉＮｅｍ（登録商標）と呼ばれるスクリーンとして提唱されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１において、記憶された表示を変更するときの電気信号の加え方についても提唱されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−４５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、双安定ネマチックのドットマトリクス液晶ディスプレイに、最適な駆動手段を提供するものである。【０００７】
このような双安定液晶ディスプレイの表示画像を変更する為には、２種類の安定状態をスイッチングする必要がある。そのため、一般的に大きな駆動電圧による制御が求められる。また、その液晶は温度によって粘性が大きく変わる特性がある。粘性が変化することにより、必要となる駆動電圧が変動する。低温時にはスイッチングする駆動電圧振幅は大きく（例えば４０ボルト程度。）、逆に高温時には駆動電圧振幅は小さく（例えば１０ボルト以下になる。）なる。【０００８】
高温時の場合、駆動電圧振幅が小さい。そのため、コモン・セグメントの駆動デバイスの電源電圧を下げて駆動するか、あるいは電源電圧を高くしたままで小さい電圧振幅の波形を出力することになる。【０００９】
低温時の場合、駆動電圧振幅は大きい。また、電圧が低いほど出力トランジスタのＯＮ抵抗が大きくなる。さらに、駆動デバイスの動作電圧範囲以下には下げられないという制限がある。【００１０】
また、電源電圧を高くしたままで小さい電圧振幅の波形を出力する場合には、出力トランジスタの基板効果により、ＯＮ抵抗が大きくなる。【００１１】
一般的に、双安定液晶パネルは通常の単安定ＳＴＮ液晶パネルに比べて等価負荷容量が大きい。そのため、双安定パネルは充放電電荷量が大きく、駆動デバイスは高い電流供給能力が必要である。駆動信号となるコモン・セグメント信号の出力トランジスタは、低いＯＮ抵抗である事が求められる。つまり、駆動デバイスは高い駆動能力を備えて、コモンとセグメント間の電荷の充放電を速やかに行なわせる必要がある。【００１２】
また、駆動信号となるコモンとセグメントの端子間電圧をＶＣＯＭ−ＶＳＥＧとした場合、双安定液晶パネルは負極側での制御と正極側での制御で特性が異なる。この負極側又は正極側での制御とは、スイッチングする電圧変化を端子間電圧の負極側又は正極側で制御する場合を示す。その結果として、双安定液晶パネルのスイッチングに必要な駆動電圧や、スイッチングの確実性、つまり表示画質の差が生じる。【００１３】
一般的には負極側で制御する方が小さい電圧振幅で効率的な駆動制御ができる。負極側の制御は、表示画質も良好であるが、消費電流は大きくなる。これは、駆動デバイスにおいてスイッチング時の大多数の電荷移動が高い電位で発生するためである。一方正極側の制御では、表示画質を許容できれば、消費電流は小さくなる。これは、駆動デバイスにおいてスイッチング時の大多数の電荷移動が低い電位で発生するためである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
ドット画素を狭持するコモンとセグメントの端子間の電圧をＶＣＯＭ−ＶＳＥＧとした時、ドット表示が白か黒かを決定する電圧変化を端子間電圧の正極側で制御する正極側駆動モードと、逆に負極側で制御する負極側駆動モードを備える。そして、周囲の温度に応じて正極側駆動モードと負極側駆動モードを適切に切り替えることで、低消費電流な駆動を実現する。つまり、低温時のように大きい駆動電圧振幅である場合は負極側駆動モードを選択し、高温時のように小さな駆動電圧幅である場合は正極駆動モードを選択することで、不必要な消費電流を最大限抑える。【００１５】
低温時では、コモンとセグメントの各端子の電位を、コモン・セグメント共に出力可能な最大振幅で駆動して変移させ、両端子間電圧：ＶＣＯＭ−ＶＳＥＧをより大きな振幅で駆動する。以上により、大きな駆動電圧幅を実現する。【００１６】
高温時では、コモンとセグメントの各端子の電位を、コモン・セグメント共に出力可能な最大振幅の中央電位を避け、かつ小さい振幅で変移させ、両端子間電圧：ＶＣＯＭ−ＶＳＥＧをより小さい振幅で駆動する。以上により、出力トランジスタのＯＮ抵抗増加を最小限に抑えながら、より小さな電圧振幅駆動を実現する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、駆動モードを選択して双安定液晶パネルの特性に合わせた合理的な駆動が可能となり、低消費電力を実現する。【００１８】
つまり、大きな駆動電圧振幅が求められる低温時には負極側駆動モードを選択してより電圧効率の良い駆動制御を行い、低温時以外では正極側駆動モードを選択して、より低消費電流な駆動を実現する。【００１９】
セグメントの駆動デバイスとして汎用のＳＴＮドライバを用いた時などは、セグメントの出力振幅が小さくなると共に出力トランジスタのＯＮ抵抗が一般的に増加する。しかし、本発明の駆動モードを用いる事で、正極駆動モードにおいて駆動トランジスタのＯＮ抵抗の増加を最小限に抑える事を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】双安定液晶パネルを表示制御するための一般的な機能ブロック図。
【図２】双安定液晶のスイッチングを説明する図。
【図３】双安定パネルの模式図。
【図４】双安定液晶パネルに印加するコモンとセグメント波形の例。
【図５】ＳＥＧドライバの入出力テーブル。
【図６】ＣＯＭドライバの入出力テーブル。
【図７】正極側駆動モード（Ｍｏｄｅ−Ａ）の波形の例。
【図８】正極側駆動モード（Ｍｏｄｅ−Ｂ）の波形の例。
【図９】負極側駆動モード（Ｍｏｄｅ−Ｃ）の波形の例。
【図１０】２段振幅少ない負極側駆動モード（Ｍｏｄｅ−Ｄ）の波形の例。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の実施形態について以下に示す。
【実施例１】
【００２２】
以下、図面を用いて具体例を示しながら本発明を説明する。【００２３】
図１は、双安定液晶パネル１０を表示制御するための一般的な機能ブロック図である。【００２４】
水平方向のコモンラインを駆動するＣＯＭ−ＩＣ１１（コモン駆動部）、垂直方向のセグメントラインを駆動するＳＥＧ−ＩＣ１２（セグメント駆動部）、駆動電位（Ｖ０，Ｖ１２，Ｖ３４，Ｖ５，ＶＣＸ）を生成する電源回路１３、各ＩＣおよび電源回路を制御するＭＰＵ１４（制御回路）から構成される。ＭＰＵ１４がＣＯＭ−ＩＣ１１やＳＥＧ−ＩＣ１２を制御するための信号と役割は、通常のＳＴＮ駆動ドライバ回路と同様である。ＣＯＭ−ＩＣ１１に対しては、初期化信号ＲＥＳＥＴＸがあり、スキャンタイミングを決めるＣＯＭ−Ｄａｔａと書き込み用クロックのＣＬがあり、交流化信号ＦＲや表示消去のＤｉｓｐＯｆｆｘがある。ＳＥＧ−ＩＣに対しては、初期化信号ＲＥＳＥＴＸがあり、表示画像データを与えるＤＩＯ（８）と書き込み用クロックＸＣＫがあり、交流化信号ＦＲや表示消去のＤｉｓｐＯｆｆｘがある。【００２５】
電源回路をＣＯＭ−ＩＣ１１の中に取り込む事、さらにＳＥＧ−ＩＣ１２を取り込んで１つのＩＣにする事は当然可能である。【００２６】
図２は、双安定ネマチック液晶の状態の切り替えであるスイッチングを説明する図で、双安定液晶表示パネル１０のコモンとセグメントに特定の信号を印加して、ネマチック液晶分子のねじれ方向をツイスト状態（Ｔｗｉｓｔｅｄ）とユニフォーム状態（Ｕｎｉｆｏｒｍ）と呼ばれる２種類の状態に切り替える様子を示している。【００２７】
ここで、ツイスト状態（Ｔｗｉｓｔｅｄ）とユニフォーム状態（Ｕｎｉｆｏｒｍ）は、偏光板の設置の方向により、白表示または黒表示に変化する。ここでは説明を簡単にするため、ツイスト状態（Ｔｗｉｓｔｅｄ）が白表示であり、ユニフォーム状態（Ｕｎｉｆｏｒｍ）が黒表示状態としている。偏光板の設置角度を調節することにより、ツイスト状態（Ｔｗｉｓｔｅｄ）を黒表示にし、ユニフォーム状態（Ｕｎｉｆｏｒｍ）を白表示状態とすることも可能である。【００２８】
なお、本願に添付する図面において、ＣＯＭはコモン電極に印加されるコモン信号を、ＣＯＭ−Ｓｃａｎは選択時のコモン信号即ち選択信号を、ＣＯＭ−Ｎｏ  Ｓｃａｎは非選択時のコモン信号即ち非選択信号を、ＳＥＧはセグメント電極に印加されるセグメント信号を、更に、ＣＯＭ−ＳＥＧはコモン・セグメント間電圧即ちコモン電極とセグメント電極で挟持された交点画素に印加される表示電圧を示す。そして、前記書込み信号は白書込み信号と黒書込み信号の２種類であり、また前記表示信号は白表示電圧と黒表示電圧の２種類である。【００２９】
先ず、双安定液晶表示パネル１０のコモン電極とセグメント電極の交点画素で白（Ｗｈｉｔｅ）を表示する場合について説明する。コモン端子に印加される選択信号の電圧波形は、図２（ａ）のＣＯＭに示す如く、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａはレベル０、時間間隔ｂとｃは負のレベル−Ｖ、続く時間間隔ｄとｅは正のレベル＋Ｖ、続く時間間隔ｆは正のレベル＋ＶＣＸ、そして残りの時間間隔ｇはレベル０となる波形である。【００３０】
セグメント端子に印加される白書込み信号の電圧波形は、図２（ａ）のＳＥＧに示す如く、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａからｅはレベル０、続く時間間隔ｆは負のレベル−ｖ、そして残りの時間間隔ｇはレベル０となる波形である。【００３１】
上述の如く時間と共に変移する選択信号と白書込み信号が印加されると、コモン端子とセグメント端子の間の差の電圧である白表示電圧の波形は、時間と共に変移する波形となる。即ち、図２（ａ）のＣＯＭ−ＳＥＧに示す如く、白表示電圧波形は、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａはレベル０、続く時間間隔ｂとｃは負のレベル−Ｖ、続く時間間隔ｄからｅは正のレベル＋Ｖ、そして残りの時間間隔ｇはレベル０となる波形である。このように、白表示電圧の波形は、負のレベル−Ｖボルトと正のレベル＋Ｖの間で電圧遷移を行うものである。【００３２】
このような波形の白表示電圧をネマチック液晶に印加するのは、まず負のレベル−Ｖの電圧でネマチック液晶の分子２０の配向の安定状態を破壊し、ネマチック液晶の分子を縦方向に吊り上げ、図２（ｂ）の模式図、その後に正のレベル＋Ｖの電圧をレベル０の電圧へと開放してネマチック液晶の分子２０を配向方向へ寝かし、図２（ｃ）の模式図、ツイスト状態（Ｔｗｉｓｔｅｄ）にするためである。このようにして、図２（ａ）のＣＯＭ−ＳＥＧに示す波形の白表示電圧が印加された双安定液晶表示パネル１０の交点画素は白を表示する。【００３３】
次に、双安定液晶表示パネル１０のコモン電極とセグメント電極の交点画素で黒を表示する場合について説明する。コモン端子に印加される選択信号の電圧波形図２（ｄ）のＣＯＭは、図２（ａ）のＣＯＭ波形と同じである。【００３４】
黒書込み信号の電圧波形は、図２（ｄ）のＳＥＧに示す如く、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａからｃはレベル０、続く時間間隔ｄは負のレベル−ｖ、そして残りの時間間隔ｅからｇはレベル０となる波形である。【００３５】
上述の如く時間と共に変移する選択信号と黒書込み信号が印加されると、コモン端子とセグメント端子の間の差の電圧である黒表示電圧の波形は、時間と共に変移する波形となる。即ち、図２（ｄ）のＣＯＭ−ＳＥＧに示す如く、黒表示電圧の波形は、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａはレベル０、続く時間間隔ｂとｃは負のレベル−Ｖ、続く時間間隔ｄは正のレベル＋（Ｖ＋ｖ）、続く時間間隔ｅは正のレベル＋Ｖ、続く時間間隔ｆは正のレベル＋Ｖ-ｖ、そして残りの時間間隔ｇはレベル０となる波形である。このように、黒表示電圧は、−Ｖと＋（Ｖ＋ｖ）の間で電圧遷移を行うものである。【００３６】
このような波形の黒表示電圧をネマチック液晶に印加するのは、まず負のレベル−Ｖでネマチック液晶の分子の配向の安定状態を破壊し、ネマチック液晶の分子２０を縦方向に吊り上げ、図２（ｅ）、その後に正のレベル＋（Ｖ＋ｖ）を正のレベル＋Ｖに、正のレベル＋Ｖを正のレベル＋Ｖ-ｖに、最後に正のレベル＋Ｖ-ｖをレベル０へと順に段階的に低下させてネマチック液晶の分子２０をほぼ平行に配向し、図２（ｆ）の模式図、ユニフォーム状態（Ｕｎｉｆｏｒｍ）とするためである。このようにして、図２（ｄ）のＣＯＭ−ＳＥＧに示す黒表示電圧が印加された双安定液晶表示パネル１０の交点画素は、黒を表示する。【００３７】
図３は双安定液晶表示パネル１０の模式図である。ｎ行目のコモン端子ＣＯＭ［ｎ］、（ｎ＋１）行目のコモン端子ＣＯＭ［ｎ＋１］及び（ｎ＋２）行目のコモン端子ＣＯＭ［ｎ＋２］の連続する３行と、これらと交差する３列のセグメント端子、即ちｍ列目のセグメント端子ＳＥＧ［ｍ］、（ｍ＋１）列目のセグメント端子ＳＥＧ［ｍ＋１］及び（ｍ＋２）列目のセグメント端子ＳＥＧ［ｍ＋２］とからなる双安定液晶表示パネル１０の一部が模式的に示されている。【００３８】
図４は、双安定液晶表示パネル１０のコモン端子とセグメント端子に印加される電圧波形の例を示す図である。双安定液晶表示パネル１０の連続する３行のコモン端子ＣＯＭ［ｎ］、ＣＯＭ［ｎ＋１］及びＣＯＭ［ｎ＋２］とこれらと交差するｍ列目のセグメント端子ＳＥＧ［ｍ］に印加される電圧波形を時間の経過に従って示されている。なお、破線の円で囲った部分は、選択信号の電圧波形を示す。【００３９】
選択（Ｓｃａｎ）時にコモン端子に印加される選択信号の電圧波形は、図４（ａ）〜（ｃ）に示す如くで、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａはレベル０、続く時間間隔ｂは正のレベル＋Ｖ１２、続く時間間隔ｃとｄは正のレベル０、時間間隔ｅはレベル＋ＶＣＸ、残りの時間間隔ｆはレベル０となる波形である。【００４０】
非選択時にコモン端子に印加される非選択信号の電圧波形は、図４（ａ）〜（ｃ）に示す如く、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａとｂはレベル０、続く時間間隔ｃからｅは正のレベル＋Ｖ１２、そして残りの時間間隔ｆはレベル０となる波形である。【００４１】
コモン端子に印加される信号の電圧波形は、図２と図４では大きく異なっている。即ち、図２に示す選択信号の電圧波形Ｓｃａｎは、正負に大きく変移する電圧波形であるのに対して、図４に示す選択信号の電圧波形Ｎｏ−Ｓｃａｎは正側のみにおいて大きく変移する波形である。なお、図２には非選択信号は示されていないが、図４に示す非選択信号も正側のみにおいて大きく変移する波形である。【００４２】
ｎ行目のコモン端子ＣＯＭ［ｎ］には、図４（ａ）に示す如く、スキャン時間区間ｔ１において選択信号が、スキャン時間区間ｔ２とｔ３において非選択信号がそれぞれ印加されている。続くｎ＋１行目のコモン端子ＣＯＭ［ｎ＋１］には、図４（ｂ）に示す如く、スキャン時間区間ｔ１において非選択信号が、スキャン時間区間ｔ２において選択信号が、更にスキャン時間区間ｔ３において非選択信号がそれぞれ印加されている。更にそれに続くｎ＋２行目のコモン端子ＣＯＭ［ｎ＋２］には、図４（ｃ）に示す如くスキャン時間区間ｔ１とｔ２において非選択信号が、スキャン時間区間ｔ３において選択信号がそれぞれ印加されている。【００４３】
セグメント端子に印加されるセグメント電圧、即ち、白書込み信号と黒書込み信号の電圧波形は、図４（ｄ）に示す如くである。ここでは、スキャン時間区間ｔ１において白書込み信号が、スキャン時間区間ｔ２において黒書き込み信号が、そして、スキャン時間区間ｔ３において白書き込み信号がそれぞれ印加されている。【００４４】
白書込み信号の電圧波形は、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａとｂはレベル０、続く時間間隔ｃとｄは正のレベル＋Ｖ１２、続く時間間隔ｅは正のレベル＋Ｖ０、そして残りの時間間隔ｆはレベル０となる波形である。【００４５】
また、黒書込み信号の電圧波形は、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａとｂはレベル０、続く時間間隔ｃは正のレベル＋Ｖ０、続く時間間隔ｄとｅは正のレベル＋Ｖ１２、そして残りの時間間隔ｆはレベル０となる波形である。【００４６】
上述の如く、コモン端子に選択信号または非選択信号が、セグメント端子に白書込み信号または黒書込み信号が印加されると、コモン端子とセグメント端子間のコモン・セグメント間電圧、即ち白表示電圧と黒表示電圧は、図４（ｅ）〜（ｇ）にそれぞれ示す如くとなる。【００４７】
即ち、ｎ行目のコモン端子ＣＯＭ［ｎ］とｍ列目のセグメント端子ＳＥＧ［ｍ］の交点画素には、図４（ｅ）に示す如く、スキャン時間区間ｔ１においては、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａはレベル０、続く時間間隔ｂは正のレベル＋Ｖ０、続く時間間隔ｃとｄは負のレベル−Ｖ１２、続く時間間隔ｅは負のレベル−Ｖ１２＋ＶＣＸ、そして残りの時間間隔ｆの時間はレベル０となる波形の白表示電圧が印加されている。【００４８】
スキャン時間区間ｔ２においては、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａとｂはレベル０、続く時間間隔ｃは負のレベル−Ｖ０＋Ｖ１２、そして残りの時間間隔ｄからｆはレベル０となる電圧波形の第１の寄生信号が印加されている。更に、スキャン時間区間ｔ３においては、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａからｄはレベル０、続く時間間隔ｅは負のレベル−Ｖ０＋Ｖ１２、そして残りの時間間隔ｆはレベル０となる電圧波形の第２の寄生信号が印加されている。【００４９】
次に（ｎ＋１）行目のコモン端子ＣＯＭ［ｎ＋１］とｍ列目のセグメント端子ＳＥＧ［ｍ］の交点画素には、図４（ｆ）に示す如く、スキャン時間区間ｔ１においては第２の寄生信号が、スキャン時間区間ｔ２においては黒表示電圧が、そしてスキャン時間区間ｔ３においては第１の寄生信号がそれぞれ印加されている。黒表示電圧は、選択期間Ｔの最初の時間間隔ａはレベル０、続く時間間隔ｂは正のレベル＋Ｖ１２、続く時間間隔ｃは負のレベル−Ｖ０、続く時間間隔ｄは負のレベル−Ｖ１２、続く時間間隔ｅは負のレベル−Ｖ１２＋ＶＣＸ、そして残りの時間間隔ｆの時間はレベル０となる波形の電圧である。【００５０】
更に（ｎ＋２）行目のコモン端子ＣＯＭ［ｎ＋１］とｍ列目のセグメント端子ＳＥＧ［ｍ］の交点画素には、図４（ｇ）に示す如く、スキャン時間区間ｔ１においては第１の寄生信号が、スキャン時間区間ｔ２においては第２の寄生信号が、そしてスキャン時間区間ｔ３においては白表示電圧がそれぞれ印加されている。【００５１】
上述した如く、双安定液晶表示パネル１０の表示は、選択信号の電圧波形を出力する１本のコモンと、全セグメントの信号状態によって１ライン分の白黒が決定し、１画面分の全コモンを順次スキャンする事により画面全体の表示が決定する。スキャンを行うのはその瞬間においては画面全体のうちの１本のコモンのみであり、残りの大多数のコモンは非選択信号の電圧波形を出力する。双安定液晶表示パネル１０の充放電電荷量を考える時は、コモンの大多数が出力する非選択信号の電圧とセグメント端子に印加された白書込み信号または黒書込み信号の電圧の電位差に着目する必要がある。つまり、コモン端子とセグメント端子間のコモン・セグメント間電圧の波形における寄生信号が双安定液晶表示パネル１０を駆動する上での充放電電荷量に大きく寄与し、消費電流の大きさに影響を与える。【００５２】
図９は、双安定液晶表示パネル１０の特定の駆動モード（Ｍｏｄｅ−Ｃ）の波形を示している。双安定液晶表示パネル１０に印加される４種類の波形は、コモン端子に選択時に印加される選択信号（図９（ａ）ＣＯＭ−Ｓｃａｎ）、コモン端子に非選択時に印加される非選択信号（図９（ａ）ＮＯ−Ｓｃａｎ）、セグメント端子に印加される白書込み信号（図９（ｂ）ＣＯＭ−Ｓｃａｎ）、セグメント端子に印加される黒書込み信号（図９（ｂ）ＮＯ−Ｓｃａｎ）である。また、図９（ｃ）は前記コモン端子とセグメント端子間のコモン・セグメント間電圧の波形であり、それぞれ図（ａ）、図（ｂ）の各列に対応した値の差を示している。これらの電圧波形は図４に示したものと同じである。【００５３】
左１列目上から：ＣＯＭ−ＳＣＡＮ、ＳＥＧ−Ｗｈｉｔｅ、ＣＯＭ−ＳＥＧ間のスイッチング波形（Ｗｈｉｔｅ）、左２列目上から：ＣＯＭ−ＳＣＡＮ、ＳＥＧ−Ｂｌａｃｋ、ＣＯＭ−ＳＥＧ間のスイッチング波形（Ｂｌａｃｋ）、左３列目上から：Ｎｏ−ＳＣＡＮ、ＳＥＧ−Ｗｈｉｔｅ、ＣＯＭ−ＳＥＧ間の寄生信号、左４列目上から：Ｎｏ−ＳＣＡＮ、ＳＥＧ−Ｂｌａｃｋ、ＣＯＭ−ＳＥＧ間の寄生信号、を示している。【００５４】
また、図９には、コモン端子とセグメント端子の交点画素に印加された４種類の電圧、即ち白表示電圧、黒表示電圧、第１の寄生信号及び第２の寄生信号が示されている。これらの電圧波形は図４に示したものと同じである。【００５５】
図９（ｄ）に記した「１」と「０」の数字は、コモン端子に印加されるコモン電圧の波形とセグメント端子に印加されるセグメント電圧の波形の制御信号である。コモン電圧の波形はＣＣＸ、Ｃ−Ｄａｔａ、ＦＲ、ＤｉｓｐＯｆｆｘの４つの信号で制御される。セグメント電圧の波形Ｓ−Ｄａｔａ、ＦＲ、ＤｉｓｐＯｆｆｘの３つの信号で制御される。セグメント駆動デバイスとして、既に市販されている一般的なＳＴＮ液晶を通常駆動するための（ＳＡ駆動方式ではない）ドライバを用いた場合、図５に示すセグメント駆動ドライバ（ＳＥＧ−Ｄｒｖ．）の入出力テーブルで出力電圧は３つの制御信号により制御されるので、図９に示すようなセグメント制御信号とセグメント電圧波形の対応が成立する。【００５６】
双安定液晶パネルを駆動するＣＯＭ波形には、一般的なＳＴＮ通常駆動には存在しないＶＣＸなる電位があるので、その電位を出力させるための制御信号をＣＣＸとしている。【００５７】
図６に示すコモン駆動ドライバ（ＣＯＭ−Ｄｒｖ．）の入出力テーブルで駆動モード（Ｍｏｄｅ−Ｃ）の欄に示すようにコモン出力を制御すれば、図９に示すようなコモン制御信号とコモン電圧波形の対応が成立する。【００５８】
画素のスイッチングが白（Ｔｗｉｓｔｅｄ）か黒（Ｕｎｉｆｏｒｍ）かにより、セグメント波形やＣＯＭ−ＳＥＧ間波形が異なるので、それを「ｄｏｎ'ｔ  ｃａｒｅ」で記述して各種のモードを示したのが図７である。【００５９】
図７〜図１０は４種類の駆動モード（Ｍｏｄｅ−Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）の例を示している。【００６０】
図７において、Ｍｏｄｅ−Ａのコモンとセグメントの端子間電圧：ＣＯＭ−ＳＥＧ波形である図７（ｃ）を見ると、まず負極側の駆動に続いて正極側の駆動がなされ、その正極側の駆動にてドット表示を決定する電圧変化（丸で囲った破線部を示す。）を与えている。負極と正極の両側への駆動は、液晶への直流バイアスを防ぎ平衡させるための一般的な配慮である。ドット表示が白か黒かを決定する電圧変化（丸で囲った破線部を示す。）を正極側で制御している事をここでは正極側駆動モードとする。正極側駆動モードであるＭｏｄｅ−Ａの波形では、Ｎｏ−Ｓｃａｎ時の寄生信号はセグメント波形の低い電位（Ｖ３４，Ｖ５）で発生している。つまりコモンとセグメント間の画素電極には低い電位（Ｖ３４，Ｖ５）から電荷の充放電が行われるので、高電圧電源を使う必要が無く、駆動デバイスとしての消費電流は小さく抑えられる。【００６１】
図８において、Ｍｏｄｅ−ＢもＭｏｄｅ−Ａと同様に正極側駆動モードである。Ｎｏ−Ｓｃａｎ時の寄生信号はセグメント波形の低い電位（Ｖ３４，Ｖ５）で発生している。【００６２】
一方、図９において、Ｍｏｄｅ−Ｃのコモンとセグメントの端子間電圧である図９（ｃ）を見ると、ドット表示が白か黒かを決定する電圧変化（丸で囲った破線部を示す。）は負極側で発生制御されている。これを負極側駆動モードとする。Ｍｏｄｅ−Ｃの波形では、Ｎｏ−Ｓｃａｎ時の寄生信号はセグメント波形の高い電位（Ｖ０，Ｖ１２）で発生している。つまりコモンとセグメント間の画素電極には高い電位（Ｖ０，Ｖ１２）から電荷の充放電が行われるので、高電圧電源からの電荷注入が必要であり、駆動デバイスとしての消費電流は大きくなる。【００６３】
図１０において、Ｍｏｄｅ−ＤもＭｏｄｅ−Ｃと同様に負極側駆動モードであり、Ｎｏ−Ｓｃａｎ時の寄生信号はセグメント波形の高い電位（Ｖ０，Ｖ１２）で発生している。【００６４】
図７に示すＭｏｄｅ−Ａは最大振幅で推移するモードである。コモンもセグメントもＶ０−Ｖ５の最大振幅で出力推移し、ＣＯＭ−ＳＥＧ間の電圧波形も最大振幅となる。一方、図１０に示すＭｏｄｅ−Ｄのコモン振幅はＶ１２からＶ３４までであり、最大振幅Ｖ０からＶ５までの大きさに比べると２段少ない振幅である。セグメントもＶ１２からＶ３４までが基本振幅であり、最大振幅Ｖ０からＶ５までの大きさに比べると２段少ない振幅である。このように、コモンとセグメントが共に最大振幅より２段小さいと、その合成波形ＣＯＭ−ＳＥＧの振幅は４段小さくなる。【００６５】
出力トランジスタのＯＮ抵抗が基板効果により最も増大するのは、トランジスタが出力できる最大振幅の中央電位（１／２電位）を出力する時であり、より低いＯＮ抵抗が求められる場合はその中央電位の出力を避けるべきである。【００６６】
コモンやセグメントの駆動デバイスとして、市販されている一般的なＳＴＮ通常駆動のドライバを用いた場合にコモンとセグメントを共に最大振幅（Ｖ０−Ｖ５）で出力させる場合の他に、上限から１段、下限から１段、合計２段振幅を小さくした電位（Ｖ１２−Ｖ３４）で出力させると、ＣＯＭ−ＳＥＧ間電圧は最大振幅（Ｖ０−Ｖ５）で出力させた場合に比べて４段小さな振幅で駆動される。例えばＶ０−Ｖ５間の電圧が１０Ｖ程度の時、コモンとセグメントを共に最大振幅（Ｖ０−Ｖ５）で出力させると、ＣＯＭ−ＳＥＧ間電圧は±１０Ｖの振幅となるが、Ｖ１２とＶ３４の電位を上限下限から２Ｖずつ内側に設定して、コモンとセグメントを共にＶ１２とＶ３４の振幅で出力させると、ＣＯＭ−ＳＥＧ間電圧は±６Ｖの振幅となる。【００６７】
コモンやセグメントの駆動デバイスの最低駆動電圧（Ｖ０−Ｖ５間電圧）が１０Ｖの場合でも、基板効果でＯＮ抵抗が大きくなる中央電位（＝１０Ｖ／２＝５Ｖ）付近を用いてないので、出力トランジスタのＯＮ抵抗をさほど大きくする事無く±６Ｖという小さな振幅駆動を実現できる。コモン・セグメント共に出力可能な最大振幅の中央電位を避け、かつ小さい振幅で変移させる事によって、出力トランジスタのＯＮ抵抗をさほど大きくする事無く、ＣＯＭ−ＳＥＧ間電圧をより小さい振幅で駆動することができる。【００６８】
図７〜図１０に示す駆動波形の各電位（Ｖ０，Ｖ１２，ＶＣＸ，Ｖ３４，Ｖ５）は、通常の汎用ＳＴＮドライバの駆動電位と同様に、液晶パネルのサイズや画素数、周囲温度などに応じて最適な電圧に設定する。低温時には液晶に高い駆動電圧が必要になるのでＶ０−Ｖ５間電圧を大きくし、負極側駆動モードの（Ｍｏｄｅ−Ｃ）か、あるいは正極側駆動モードの（Ｍｏｄｅ−Ａ）で駆動する。その他、常温時や高温時には正極側駆動モード（Ｍｏｄｅ−Ｂ）で駆動して消費電流をより小さくし、小さい駆動振幅が必要な高温時にはＶ０−Ｖ５間電圧を小さくすると共にＭｏｄｅ−Ｄで駆動し、ＣＯＭ−ＳＥＧ間の駆動振幅が小さいながらもＶ０−Ｖ５間電圧を少しでも大きく保って出力トランジスタのＯＮ抵抗の増加を最小限に抑えるようにする。【００６９】
本発明において、周囲の温度を低温と高温に二分する場合、低温と高温は、２５度を境にして決定される。範囲で表すと、低温とは、−２０度〜２５度までの範囲を表し、高温とは、２５度〜５０度までの範囲を表す。より好例な温度範囲としては、低温は−２０度〜５度の範囲である。前記範囲以外の温度については必要に応じて、電圧の振幅を調整すればよい。【００７０】
なお、本実施例では最大振幅で駆動するのは正極側駆動において説明をしたが、負極側駆動において最大振幅で駆動するように設定しても良いことは言うまでもない。つまり、負極側駆動で最大振幅するモードと、負極側駆動で最大振幅でないモードとを切り替えても構わない。【００７１】
最大振幅でないモードは便宜上、２段振幅少ない負極側駆動モードと本発明で説明をしていたが、これはあくまで本実施例において理解が容易になるよう具体的な数字で表しただけであり、利用する電源や設計方法に応じて複数の段だけ振幅の少ない電圧波形を用いることは当然考えられる。本発明においては、低温時以外の環境において、最大振幅ではない駆動モードを利用することが重要である。【００７２】
さらに、切り替えるモードの数は２つに限ったことではなく、温度に応じて３段階に切り替えることも十分に考えられる。
【産業上の利用の可能性】
【００７３】
以上に示したように、本発明では、環境に合わせて駆動モードを自由に選択する駆動方法、および駆動デバイスを用いる事により、双安定液晶パネルの特性に合わせた合理的な駆動が可能となるものとして有用である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  双安定液晶表示パネル１０
１１  コモン駆動部（ＣＯＭ−ＩＣ）
１２  セグメント駆動部（ＳＥＧ−ＩＣ）
１３  電源部
１４  制御部（ＭＰＵ）
【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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【図１０】
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