(57)【要約】  安価な汎用ドライバを使用して複数ライン同時駆動を可能にしたドットマトリクス型の表示素子を有する表示装置が開示されており、メモリ性の表示材料を有するドットマトリクス型の表示素子10と、表示素子のロウ電極を駆動するロウドライバ26と、表示素子のカラム電極を駆動するカラムドライバ27と、ロウドライバおよびカラムドライバに駆動電圧を供給する多電圧電源23と、を備える表示装置であって、ロウドライバおよびカラムドライバは、汎用のセグメントドライバで構成され、表示素子の画素に印加する印加電圧の極性に応じて、前記ロウドライバに供給する駆動電圧を切り替える電源切替スイッチ54を備える。
2009050778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドットマトリクス型の表示素子と、
前記表示素子のロウ電極を駆動するロウドライバと、
前記表示素子のカラム電極を駆動するカラムドライバと、
前記ロウドライバおよび前記カラムドライバに駆動電圧を供給する多電圧電源と、を備える表示装置であって、
前記ロウドライバおよび前記カラムドライバは、セグメントドライバで構成され、
前記表示素子の画素に印加する印加電圧の極性に応じて、前記ロウドライバに供給する駆動電圧を切り替える電源切替スイッチを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記ロウドライバを構成する前記セグメントドライバに供給する極性制御信号は、前記カラムドライバを構成する前記汎用のセグメントドライバに供給する極性制御信号の反転信号であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示素子は、コレステリック相を形成する液晶を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
初期階調状態はプレーナ状態であり、前記初期階調状態以外の階調状態は、前記プレーナ状態とフォーカルコニック状態が混在した状態であり、混在比により中間調の値が決定されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示素子は、画素に初期化電圧パルスを印加して初期階調状態にした後、初期化された画素に対して階調電圧パルスを印加して前記初期階調状態以外の階調状態にされ、
前記階調パルスの印加される累積時間が、階調状態の値に関係することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示素子は、複数の異なる反射光を呈する複数の表示素子が積層された積層構造を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
ドットマトリクス型の表示素子と、前記表示素子のロウ電極を駆動するロウドライバと、前記表示素子のカラム電極を駆動するカラムドライバと、前記ロウドライバおよび前記カラムドライバに駆動電圧を供給する多電圧電源と、を備え、前記ロウドライバおよび前記カラムドライバは、セグメントドライバで構成される表示装置の駆動方法であって、
前記表示素子の画素に印加する印加電圧の極性に応じて、前記ロウドライバに供給する駆動電圧を切り替えることを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項８】
前記ロウドライバを構成する前記セグメントドライバに供給する極性制御信号は、前記カラムドライバを構成する前記セグメントドライバに供給する極性制御信号の反転信号であることを特徴とする請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項９】
前記表示素子は、コレステリック相を形成する液晶を含むことを特徴とする請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
初期階調状態はプレーナ状態であり、前記初期階調状態以外の階調状態は、前記プレーナ状態とフォーカルコニック状態が混在した状態であり、混在比により中間調の値が決定されることを特徴とする請求項９に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１１】
前記表示素子は、画素に初期化電圧パルスを印加して初期階調状態にした後、初期化された画素に対して階調電圧パルスを印加して前記初期階調状態以外の階調状態にされ、
前記階調パルスの印加される累積時間が、階調状態の値に関係することを特徴とする請求項１０に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１２】
前記表示素子は、複数の異なる反射光を呈する複数の表示素子が積層された積層構造を備えることを特徴とする請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドットマトリクス型の表示素子を有する表示装置に関し、特にコレステリック液晶などのメモリ性の表示材料を有するドットマトリクス型の表示素子を有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各企業および大学などにおいて、電子ペーパーの開発が盛んに進められている。電子ペーパーの利用が期待されている応用分野として、電子書籍を筆頭に、モバイル端末機器のサブディスプレイやＩＣカードの表示部など、多様な応用形態が提案されている。電子ペーパーの有力な方式の１つに、コレステリック液晶がある。コレステリック液晶は、半永久的な表示保持（メモリ性）や鮮やかなカラー表示、高コントラスト、高解像度といった優れた特徴を有している。【０００３】
コレステリック液晶は、カライラルネマティック液晶とも称されることがあり、ネマティック液晶にキラル性の添加剤（カイラル材）を比較的多く（数十％）添加することにより、ネマティック液晶の分子がらせん状のコレステリック相を形成する液晶である。【０００４】
図１Ａおよび図１Ｂは、コレステリック液晶の状態を説明する図である。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、コレステリック液晶を利用した表示素子１０は、上側基板１１と、コレステリック液晶層１２と、下側基板１３と、有する。コレステリック液晶には、図１Ａに示すように入射光を反射するプレーナ状態と、図１Ｂに示すように入射光を透過するフォーカルコニック状態と、があり、これらの状態は、無電界下でも安定してその状態が保持される。【０００５】
プレーナ状態の時には、液晶分子のらせんピッチに応じた波長の光を反射する。反射が最大となる波長λは、液晶の平均屈折率ｎ、らせんピッチｐから次の式で表される。【０００６】
λ＝ｎ・ｐ
一方、反射帯域Δλは、液晶の屈折率異方性Δｎにより大きく異なる。【０００７】
プレーナ状態の時には、入射光が反射するので「明」状態、すなわち白を表示することができる。一方、フォーカルコニック状態の時には、下側基板１３の下に光吸収層を設けることにより、液晶層を透過した光が吸収されるので「暗」状態、すなわち黒を表示することができる。【０００８】
次に、コレステリック液晶を利用した表示素子の駆動方法を説明する。【０００９】
図２は、一般的なコレステリック液晶の電圧−反射特性の一例を示している。横軸は、コレステリック液晶を挟む電極間に所定のパルス幅で印加されるパルス電圧の電圧値（Ｖ）を表し、縦軸はコレステリック液晶の反射率（％）を表している。図２に示す実線の曲線Ｐは、初期状態がプレーナ状態のコレステリック液晶の電圧−反射率特性を示し、破線の曲線ＦＣは、初期状態がフォーカルコニック状態のコレステリック液晶の電圧−反射率特性を示す。【００１０】
図２において、電極間に所定の高電圧ＶＰ１００（例えば±３６Ｖ）を印加して、コレステリック液晶中に相対的に強い電界を発生させると、液晶分子のらせん構造は完全にほどけて、すべての分子が電界の方向に従うホメオトロピック状態になる。次に、液晶分子がホメオトロピック状態の時に、印加電圧をＶＰ１００から所定の低電圧（例えば、ＶＦ０＝±４Ｖ）に急激に低下させて、液晶中の電界を急激にほぼゼロにすると、液晶のらせん軸は電極に垂直になり、らせんピッチに応じた光を選択的に反射するプレーナ状態になる。【００１１】
一方、電極間に所定の低電圧ＶＦ１００ｂ（例えば、±２４Ｖ）を印加し、コレステリック液晶中の相対的に弱い電界を発生させると、液晶分子のらせん構造が完全には解けない状態になる。この状態において、印加電圧をＶＦ１００ｂから低電圧ＶＦ０に急激に低下させて、液晶中の電界を急激にほぼゼロにするか、あるいは強い電界を印加し緩やかに電界を除去した場合は、液晶分子のらせん軸が電極に平行になり、入射光を透過するフォーカルコニック状態になる。【００１２】
また、中間的な強さの電界を印加し、急激に電界を除去すると、プレーナ状態とフォーカルコニック状態が混在し、中間調の表示が可能となる。【００１３】
以上の現象を利用して、表示を行う。【００１４】
以上説明した電圧応答特性に基づく駆動方法の原理を、図３Ａから図３Ｃを参照して説明する。【００１５】
図３Ａは電圧パルスのパルス幅が数十ｍｓの場合のパルス応答特性を示し、図３Ｂは電圧パルスのパルス幅が２ｍｓの場合のパルス応答特性を示し、図３Ｃは電圧パルスのパルス幅が１ｍｓの場合のパルス応答特性を示す。それぞれの図において、上側にはコレステリック液晶に印加される電圧パルスが示され、下側には電圧−反射率特性が示され、横軸は電圧（Ｖ）を表し、縦軸は反射率（％）を表す。液晶の駆動パルスとしてよく知られているように、電圧パルスは、分極による液晶の劣化を防止するために、正極性と負極性のパルスを組み合わせている。【００１６】
図３Ａに示すように、パルス幅が大きい場合には、実線で示すように、初期状態がプレーナ状態だと、電圧をある範囲に上げると、フォーカルコニック状態となり、さらに電圧を上げると、再度プレーナ状態となる。破線で示すように、初期状態がフォーカルコニック状態だと、パルス電圧を上げるにつれて次第にプレーナ状態になる。【００１７】
パルス幅が大きい場合に、初期状態がプレーナ状態とフォーカルコニック状態のいずれでも必ずプレーナ状態になるパルス電圧は、図３Ａでは±３６Ｖである。また、この中間のパルス電圧では、プレーナ状態とフォーカルコニック状態が混在した状態になり、中間調が得られる。【００１８】
一方、図３Ｂに示すように、パルス幅が２ｍｓの場合には、初期状態がプレーナ状態では、パルス電圧が１０Ｖでは反射率は変化しないが、それ以上大きな電圧になるとプレーナ状態とフォーカルコニック状態が混在した状態になり、反射率が低下する。反射率の低下量は電圧が大きくなるに従って大きくなるが、３６Ｖよりさらに大きな電圧になると反射率の低下量は一定となる。これは、初期状態がプレーナ状態とフォーカルコニック状態が混在した状態でも同じである。従って、初期状態がプレーナ状態である場合に、パルス幅が２ｍｓでパルス電圧が２０Ｖの電圧パルスを１回印加すると、反射率はある程度低下する。このようにしてプレーナ状態とフォーカルコニック状態が混在した状態で反射率が少し低下した状態で、パルス幅が２ｍｓでパルス電圧が２０Ｖの電圧パルスをさらに印加すると、反射率はさらに低下する。これを繰り返すと、反射率は所定値まで低下する。【００１９】
図３Ｃに示すように、パルス幅が１ｍｓの場合には、パルス幅が２ｍｓの場合と同様に、電圧パルスを印加することにより反射率が低下するが、反射率の低下具合はパルス幅が２ｍｓの場合と比べて小さい。【００２０】
以上のことから、数十ｍｓのパルス幅で３６Ｖのパルスを印加すればプレーナ状態になり、２ｍｓのパルス幅で十数Ｖから２０Ｖ程度のパルスを印加すればプレーナ状態とフォーカルコニック状態が混在した状態になって反射率が低下し、反射率の低下量は、パルスの累積時間に関係すると考えられる。【００２１】
コレステリック液晶による多階調表示方法については各種の駆動方法が提案されている。コレステリック液晶の多階調表示の駆動方法は、ダイナミック駆動とコンベンショナル駆動の２つの方法に分けられる。【００２２】
特許文献１は、ダイナミック駆動法を記載している。しかし、ダイナミック駆動法は、駆動波形が複雑なため、複雑な制御回路およびドライバＩＣを必要とし、パネルの透明電極も低抵抗ものが必要であるため、製造コストが高くなるという問題がある。また、ダイナミック駆動法は、消費電力も大きいという問題がある。【００２３】
非特許文献１は、コンベンショナル駆動法を記載している。非特許文献１は、液晶特有の累積時間を利用し、短いパルスを印加する回数を調整することで、徐々にプレーナ状態からフォーカルコニック状態へ、あるいはフォーカルコニックからプレーナ状態へ準動画レートの比較的高速で駆動する方法を記載している。【００２４】
しかし、非特許文献１に記載された駆動方法では、準動画レートの高速であるため駆動電圧が５０〜７０Ｖと高くなるため、それがコストアップの要因となる。さらに、非特許文献１に記載された"Two phase cumulative drive scheme"は、"preparation phase"と"selection phase"の２つのステージを用いてプレーナ状態への累積時間とフォーカルコニック状態への累積時間の２方向の累積時間をもちいるため、表示品質の問題がある。また、細かいパルスを何度も印加するため、非特許文献１に記載された駆動方法では、消費電力が大きいという問題もある。【００２５】
特許文献２および３は、フォーカルコニック状態へのリセットを応用した早送りモードの駆動方法を記載している。この駆動方法は、上記の駆動方法に比べて、比較的高いコントラストが得られるという利点があるが、リセット後の書込みは汎用ＳＴＮドライバＩＣでは困難な高電圧を必要とし、さらにはプレーナ状態へ向けた累積書込みになるため、半選択・非選択画素へのクロストークが問題になる。他に、この駆動方法も、細かいパルスを何度も印加するため、消費電力が大きいという問題がある。【００２６】
コンベンショナル駆動法で累積時間を利用して階調を設定する場合、上記のように、短いパルスの印加回数を調整する方法に加えて、パルス幅を異ならせる方法が考えられる。パルス幅を異ならせる方法の方が、短いパルスの印加回数を調整するよりも、消費電力を抑制する上では有利である。以下、パルス幅を異ならせて累積時間を変化させることにより階調を設定する方法をＰＷＭ(Pulse Width Modulation)法と称する。【００２７】
特許文献４は、コレステリック液晶ではないが、液晶表示装置でパルス幅の異なる正極パルスおよび負極パルスを印加する構成を記載している。図４Ａから図４Ｃは、引用文献４に記載されたパルス幅の異なるパルスの例を示しており、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃの順でパルス幅が長くなる。図４Ａから図４Ｃに示したパルスは、１単位のパルスの長さが等しく、パルス幅の異なる正極パルスと負極パルスを有する。このようなパルスを利用することにより、液晶の分極による劣化が防止できる。【００２８】
上記のように、累積時間を異ならせて階調を異ならせる場合、短いパルスを印加する回数を異ならせる方法と、パルス幅を異ならせる方法（ＰＷＭ法）があるが、いずれの場合も、図５に示すような電圧を画素に印加する。コレステリック液晶では、正負にかかわらず大きな電圧を印加すると状態が変化する。コレステリック液晶を利用した液晶表示装置では、横方向に伸びる１スキャンラインずつ書込みを行い、書き込むスキャンラインをシフトする動作を繰り返す。そのため、選択したスキャンラインをグランドレベルに、他の非選択スキャンラインに中程度の電圧（例えば１５Ｖ）を印加する。縦方向に伸びるデータラインには、大きな電圧（２０Ｖ）のパルスを印加するが、パルス幅以外の部分の電圧をグランドにすると、非選択スキャンラインの画素で逆極性の大きな電圧（−１５Ｖ）が印加されることになり、液晶の状態が変化する。このような変化を防止するため、コレステリック液晶を利用した液晶表示装置では、図５に示すように、正極フェーズでは、ベース電圧が＋１０Ｖで、パルス電圧が＋２０Ｖ、負極フェーズでは、ベース電圧が−１０Ｖで、パルス電圧が−２０Ｖのパルスを使用する。これにより、非選択スキャンラインの画素には＋５Ｖまたは−５Ｖが印加されることになり、液晶の状態が変化することはない。選択スキャンラインでは、パルス部分では＋２０Ｖまたは−２０Ｖが印加され、それ以外のベース部分では＋１０Ｖまたは−１０Ｖが印加される。【００２９】
図６は、コレステリック液晶などのメモリ性の表示材料を有するドットマトリクス型の表示素子１０を使用した従来例の表示装置の全体構成を示す図である。例えば、表示素子１０は、Ａ４判ＸＧＡ仕様で、１０２４×７６８画素を有する。電源２１は、例えば３Ｖ〜５Ｖの電圧を出力する。昇圧部２２は、ＤＣ−ＤＣコンバータなどのレギュレータにより、電源２１からの入力電圧を３６Ｖ〜４０Ｖに昇圧する。多電圧生成部２３は、昇圧された電圧からロウドライバ（コモンドライバ）２６およびカラムドライバ（セグメントドライバ）２７に供給する複数の電圧を生成する。クロック源２４は、各部の制御に使用するクロックを出力する。ドライバ制御回路２５は、いくつかの制御信号を出力してロウドライバ２６およびカラムドライバ２７の制御を行う。走査（スキャン）ラインデータＳＬＤは、ロウドライバ２６がラッチして順にシフトさせるデータである。データ取り込みクロックＸＣＬＫは、カラムドライバ２７が内部で画像データを転送するためのクロックである。フレーム開始信号ＤＩＯは表示ラインの更新を指示する信号である。パルス極性制御信号ＦＲは、印加電圧の極性反転信号である。スキャンシフト信号ＬＰ_ＣＯＭはロウドライバ２６において表示ラインの更新を指示する信号である。／ＤＳＰＯＦは、印加電圧の強制オフ（ＯＦＦ）信号である。カラムデータラッチ信号ＬＰ_ＳＥＧは、カラムドライバ２７において表示ラインの更新を指示する信号である。カラムドライバ２７には、画像データが入力される。【００３０】
ロウドライバ（コモンドライバ）２６は７６８本のスキャンラインを駆動し、カラムドライバ（セグメントドライバ）２７は１０２４本のデータラインを駆動する。ＲＧＢの各画素に与える画像データが異なるため、カラムドライバ２７は各データラインを独立して駆動する。ロウドライバ２６は、ＲＧＢのラインを共通に駆動する。ロウドライバ（コモンドライバ）２６およびカラムドライバ（セグメントドライバ）２７は、それぞれ汎用の２値出力のＳＴＮドライバが使用される。広く使用されているドライバＩＣには、コモンドライバ用ＩＣおよびセグメントドライバ用ＩＣがあり、さらにモード切替端子に印加する電圧に応じて、コモンドライバとしてもセグメントドライバとしても使用可能なＩＣがある。【００３１】
図７は、図６の従来の表示装置における階調書込み動作の駆動シーケンスを示すタイムチャートである。ＬＰ_ＣＯＭおよびＬＰ_ＳＥＧを印加して表示ラインを更新すると、ＸＣＬＫに応じて１ライン分のデータをカラムドライバ２７に供給し、１０２４個の画素データをシフトして１ライン分の画素データが揃った時点でＬＰ_ＣＯＭおよびＬＰ_ＳＥＧを印加すると、ロウドライバ２６は１スキャンラインに正極フェーズのパルスを出力し、カラムドライバ２７は、１０２４本のデータラインに１ライン分の画像データに対応した正極フェーズのパルスを出力する。正極フェーズのパルスの印加が終了すると、負極フェーズのパルスの印加を行う。これと並行して、上記と同様に次の１ライン分の画素データを供給する。以下、同様の処理を繰り返して、全画面に表示データに応じた正極および負極フェーズのパルスの印加を行う。階調レベルに対応したパルスの累積印加時間を、パルス数で調整する場合は、各データラインごとに印加するパルスの回数を変化させ、パルス長で調整する場合は、各データラインごとに印加するパルス幅を変化させる。【００３２】
なお、全画素をプレーナ状態にするリセット処理では、全画素に高電圧（例えば３６Ｖ）でパルス幅の広い正極および負極フェーズで対称のパルスの印加を行う。【００３３】
図７に示した駆動方法は広く知られているので、これ以上の説明は省略する。【００３４】
図８Ａから図８Ｃは、図６の表示装置を、図７の駆動シーケンスで動作させた場合の駆動例を示す図である。図８Ａの例では、ロウドライバ２６は、選択された１番目のラインにスキャンパルスを印加し、カラムドライバ２７は、１番目のラインの画像データに対応したオン／オフ電圧を出力する。図８Ｂの例では、ロウドライバ２６は、選択された２番目のラインにスキャンパルスを印加し、カラムドライバ２７は、２番目のラインの画像データに対応したオン／オフ電圧を出力する。図８Ｃの例では、ロウドライバ２６は、選択された３番目のラインにスキャンパルスを印加し、カラムドライバ２７は、３番目のラインの画像データに対応したオン／オフ電圧を出力する。３番目のラインの画像データは、全画素が黒表示、すなわち横方向の黒ラインである。【００３５】
図９Ａは、汎用セグメントドライバの構成を、図９Ｂは、汎用コモンドライバの構成を示す図である。図９Ａに示すように、セグメントドライバは、データレジスタ３１と、ラッチレジスタ３２と、ロジック電圧をＬＣＤ駆動電圧に変換する電圧変換部３３と、出力ドライバ３４と、を有する。ラッチレジスタ３２は、データラッチ信号ＬＰ_ＳＥＧに応じてデータレジスタ３１から１ライン分のデータを取り込む。電圧変換部３３は、ラッチレジスタ３２に取り込まれたデータに対応したＬＣＤ駆動電圧を、出力ドライバ３４から１ライン分同時に出力する。セグメントドライバは、データレジスタ３１と、ラッチレジスタ３２の２ライン分のバッファがあるため、ラッチレジスタ３２のデータが出力されている間に次のラインのデータをデータレジスタ３１に格納することができる。【００３６】
図９Ｂに示すように、コモンドライバは、シフトレジスタ４１と、ラッチレジスタ４２と、電圧変換部４３と、出力ドライバ４４と、を有する。シフトレジスタ４１は、スキャンシフト信号ＬＰ_ＣＯＭに応じて、選択するスキャンラインを示すデータをシフトさせる。これにより、画面を１ラインずつ走査する。コモンドライバは、走査用のため、セグメントドライバのように電圧出力中に次のラインのデータを受けて格納するという機能を有さない。【００３７】
図１０Ａは汎用セグメントドライバの出力電圧を示し、図１０Ｂは汎用コモンドライバの出力電圧を示す。図１０Ａに示すように、汎用セグメントドライバは、データ信号が”１”で、極性制御信号ＦＲが”１”の時にはＶ０を出力し、極性制御信号ＦＲが”０”の時にはグランドレベル（ＧＮＤ）を出力し、データ信号が”０”で、極性制御信号ＦＲが”１”の時にはＶ２１を、極性制御信号ＦＲ”０”の時にはＶ３４を出力する。ここで、Ｖ０、Ｖ２１、Ｖ３４は、外部から汎用セグメントドライバに供給される電圧であり、Ｖ０≧Ｖ２１≧Ｖ３４≧ＧＮＤの制限条件を満たす必要がある。【００３８】
図１０Ｂに示すように、汎用コモンドライバは、データ信号が”１”で、極性制御信号ＦＲが”１”の時にはＧＮＤを出力し、極性制御信号ＦＲが”０”の時にはＶ０を出力し、データ信号が”０”で、極性制御信号ＦＲが”１”の時にはＶ２１を、極性制御信号ＦＲ”０”の時にはＶ３４を出力する。Ｖ０、Ｖ２１、Ｖ３４は、外部から汎用セグメントドライバに供給される電圧であり、Ｖ０≧Ｖ２１≧Ｖ３４≧ＧＮＤの制限条件を満たす必要がある。ここで、セグメントドライバの出力するＶ２１およびＶ３４をＶ２１ＳおよびＶ３４Ｓと、コモンドライバの出力するＶ２１およびＶ３４をＶ２１ＣおよびＶ３４Ｃで表す。【００３９】
コレステリック液晶を利用した表示装置では、プレーナ状態から中間調レベルに変化させるために印加する階調パルスとしてカラムドライバ（セグメントドライバ）およびロウドライバ（コモンドライバ）は、例えば図１１Ａに示すようなパルスを出力する。このようなパルスを印加することにより、画素には図１１Ｂに示すような電圧が印加される。【００４０】
カラムドライバには、Ｖ０として２０Ｖが、Ｖ２１ＳおよびＶ３４Ｓとして１０Ｖが、供給され、図１１Ａに示すように、正極フェーズ（ＦＲ＝１）では正パルスが、負極フェーズ（ＦＲ＝０）では負パルスが、出力される。【００４１】
ロウドライバには、Ｖ０として２０Ｖが、Ｖ２１Ｃとして１５Ｖが、Ｖ３４１Ｃとして５Ｖが、供給され、図１１Ａに示すように、正極フェーズ（ＦＲ＝１）では負パルスが、負極フェーズ（ＦＲ＝０）では正パルスが、出力される。【００４２】
図１１Ａのようなパルスが印加されることにより、スキャンラインが選択状態（コモンがオン）で、データラインも選択状態（セグメントがオン）では、正極フェーズ（ＦＲ＝１）においては２０Ｖが、負極フェーズ（ＦＲ＝０）では−２０Ｖが印加される。スキャンラインが選択状態（コモンがオン）で、データラインが非選択状態（セグメントがオフ）では、正極フェーズ（ＦＲ＝１）においては１０Ｖが、負極フェーズ（ＦＲ＝０）では−１０Ｖが印加される。スキャンラインが非選択状態（コモンがオフン）で、データラインが選択状態（セグメントがオン）では、正極フェーズ（ＦＲ＝１）においては５Ｖが、負極フェーズ（ＦＲ＝０）では−５Ｖが印加される。スキャンラインが非選択状態（コモンがオフン）で、データラインが非選択状態（セグメントがオフ）では、正極フェーズ（ＦＲ＝１）においては−５Ｖが、負極フェーズ（ＦＲ＝０）では５Ｖが印加される。【００４３】
図１２は、図６の多電圧生成部２３の構成の一部を示す図である。レファレンス電圧を抵抗分割することにより、４つの電圧レベルを発生させ、それらを増幅してＶ０（２０Ｖ）、Ｖ２１Ｃ（１５Ｖ）、Ｖ２１ＳおよびＶ３４Ｓ（１０Ｖ）およびＶ３４Ｃ（５Ｖ）を発生させている。なお、他にもプレーナ状態にするためのリセット処理で使用する３６Ｖも発生するが、ここでは図示を省略している。【００４４】
以上、従来例の表示装置として、コレステリック液晶を利用した表示装置を説明したが、本発明はこれに限定されず、メモリ性を有する表示装置であれば適用可能である。【００４５】
【特許文献１】特開２００１−２２８４５９号公報
【特許文献２】特開２０００−１４７４６６号公報
【特許文献３】特開２０００−１７１８３７号公報
【特許文献４】特開平４−６２５１６号公報
【非特許文献１】Y.-M. Zhu, D-K. Yang, Cumulative Drive Schemes for Bistable Reflective Cohlesteric LCDs, SID 98 DIGEST, pp798-801, 1998
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００４６】
図８Ａから図８Ｃに示したように、従来の表示装置では、１ラインずつ走査しながら書込みを行っていた。横線、白または黒の帯部など、１ライン分の画像データが同一のラインを同時に書き込めば、表示装置における書込み速度を向上できるので、このような書込み処理を可能にすることが要求されている。図１３Ａおよび図１３Ｂは、このような書込み処理を説明する図である。図１３Ａは、画像データが同一の２ラインを同時に書き込む場合を示す。図１３Ｂは、帯状のパターンの黒部分をなす多数のラインを同時に書き込む場合を示す。【００４７】
しかし、従来の汎用コモンドライバは、走査ドライバであるため、高速に複数ラインを選択することは不可能であった。そのため、ロウドライバを汎用コモンドライバで構成したのでは、図１３Ａおよび図１３Ｂに示す複数ライン同時駆動は行えない。【００４８】
また、専用ドライバを使用すれば複数ライン同時駆動行うことは可能であるが、そのような専用ドライバは汎用ドライバに比べて非常の高価であり、表示装置のコストアップを招くという問題がある。【００４９】
本発明は、安価な汎用ドライバを使用して複数ライン同時駆動を可能にしたドットマトリクス型の表示素子を有する表示装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００５０】
上記目的を実現するため、本発明の表示装置は、ロウドライバおよびカラムドライバの両方をセグメントドライバで構成し、表示素子の画素に印加する印加電圧の極性に応じてロウドライバに供給する駆動電圧を切り替える電源切替スイッチを多電圧電源に設け、ロウドライバに供給するパルス極性信号ＦＲは、カラムドライバに供給するパルス極性信号ＦＲを反転した信号とする。【００５１】
本発明は、メモリ性のある表示材料を使用する表示装置であれば適用可能であるが、特にコレステリック相を形成する液晶を使用する電子ペーパーのような表示装置に適用するのが好ましい。【００５２】
コレステリック相を形成する液晶を使用する表示装置では、初期階調状態はプレーナ状態であり、初期階調状態以外の階調状態は、プレーナ状態とフォーカルコニック状態が混在した状態であり、混在比により中間調の値が決定される。表示素子は、画素に初期化電圧パルスを印加して初期階調状態にした後、初期化された画素に対して階調電圧パルスを印加して初期階調状態以外の階調状態にされ、階調パルスの印加される累積時間が、階調状態の値に関係する。表示素子は、複数の異なる反射光を呈する複数の表示素子が積層された積層構造を備えることにより、カラー表示が可能である。【００５３】
本発明によれば、ロウドライバとして汎用セグメントドライバを使用する。セグメントドライバは、コモンドライバと異なり、データシフトだけでない多様なデータ出力が可能であるため、複数ライン同時駆動が可能である。汎用セグメントドライバは、専用ドライバに比べて安価である。【００５４】
また、多くの汎用セグメントドライバは、複数ライン分のラインバッファを有しているため、電圧印加中に次のラインデータを受信可能であり、コモンドライバ使用時よりもデータ転送効率が改善する。また、汎用セグメントドライバには、図１０Ａに示した電圧制約条件Ｖ０≧Ｖ２１≧Ｖ３４があるが、電圧切替制御によりこの関係を満たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１Ａ】図１Ａは、コレステリック液晶のプレーナ状態を説明する図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、コレステリック液晶のフォーカルコニック状態を説明する図である。
【図２】図２は、パルス電圧によるコレステリック液晶の状態変化を説明する図である。
【図３Ａ】図３Ａは、コレステリック液晶に印加する大きな電圧と広いパルス幅のパルスによる反射率の変化を説明する図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、コレステリック液晶に印加する中間電圧と狭いパルス幅のパルスによる反射率の変化を説明する図である。
【図３Ｃ】図３Ｃは、コレステリック液晶に印加する中間電圧とより狭いパルス幅のパルスによる反射率の変化を説明する図である。
【図４Ａ】図４Ａは、液晶に印加する対称パルスのパルス幅が狭い例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、液晶に印加する対称パルスのパルス幅が中位の例を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ｃは、液晶に印加する対称パルスのパルス幅が広い例を示す図である。
【図５】図５は、コレステリック液晶に印加する対称パルスの例を示す図である。
【図６】図６は、コレステリック液晶を使用する従来の表示装置の概略構成を示す図である。
【図７】図７は、従来の表示装置の駆動シーケンスを示すタイムチャートである。
【図８Ａ】図８Ａは、従来の表示装置における駆動例を説明する図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、従来の表示装置における駆動例を説明する図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、従来の表示装置における駆動例を説明する図である。
【図９Ａ】図９Ａは、汎用セグメントドライバの構成を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、汎用コモンドライバの構成を示す図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、汎用セグメントドライバの出力電圧を示す図である。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、汎用コモンドライバの出力電圧を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、表示装置における汎用セグメントドライバと汎用コモンドライバの出力パルスを示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１１Ａの出力パルスによる液晶の印加電圧を示す図である。
【図１２】図１２は、多電圧電源の一部の構成を示す図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、複数ライン同時駆動例を説明する図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、複数ライン同時駆動例を説明する図である。
【図１４】図１４は、本発明の実施形態のカラー表示装置のコレステリック液晶素子の積層構造を示す図である。
【図１５】図１５は、実施形態のカラー表示装置の１個のコレステリック液晶素子の構造を示す図である。
【図１６】図１６は、実施形態のカラー表示装置の概略構成を示す図である。
【図１７】図１７は、多電圧電源の一部の構成を示す図である。
【図１８】図１８は、実施形態の表示装置の駆動シーケンスを示すタイムチャートである。
【図１９Ａ】図１９Ａは、正極フェーズにおけるカラムドライバとロウドライバの出力パルスおよびそれによる液晶の印加電圧を示す図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、負極フェーズにおけるカラムドライバとロウドライバの出力パルスおよびそれによる液晶の印加電圧を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０    表示素子
１１    上側基板
１２    液晶層
１３    下側基板
１４    上側電極層
１５    下側電極層
１７    吸光層
１８    制御回路
２１    電源
２２    昇圧部
２５    制御回路
２６    ロウドライバ（ＲＧＢ共通）
２７    カラムドライバ（ＲＧＢ独立）
【発明を実施するための最良の形態】
【００５７】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。【００５８】
図１４は、実施形態で使用する表示素子１０の構成を示す図である。図１４に示すように、この表示素子１０は、見る側から順番に、青（ブルー）用パネル１０Ｂ、緑（グリーン）用パネル１０Ｇ、および赤（レッド）用パネル１０Ｒの３枚のパネルが積層されており、レッド用パネル１０Ｒの下側には光吸収層１７が設けられている。パネル１０Ｂ、１０Ｇおよび１０Ｒは、同じ構成を有するが、パネル１０Ｂは反射の中心波長が青色（約４８０ｎｍ）、パネル１０Ｇは反射の中心波長が緑色（約５５０ｎｍ）、パネル１０Ｒは反射の中心波長が赤色（約６３０ｎｍ）になるように、液晶材料およびカイラル材が選択され、カイラル材の含有率が決定されている。パネル１０Ｂ、１０Ｇおよび１０Ｒは、青層用制御回路１８Ｂ、緑層用制御回路１８Ｇおよび赤層用制御回路１８Ｒで、それぞれ駆動される。【００５９】
図１５は、１枚のパネル１０Ａの基本構成を示す図である。実施形態で使用するパネルについて、図１５を参照して説明する。【００６０】
図１５に示すように、表示素子１０Ａは、上側基板１１と、上側基板１１の表面に設けられた上側電極層１４と、下側基板１３の表面に設けられた下側電極層１５と、シール材１６と、を有する。上側基板１１と下側基板１３は、電極が対向するように配置され、間に液晶材料を封入した後シール材１６で封止される。なお、液晶層１２内にスペーサが配置されるが図示は省略している。上側電極層１４と下側電極層１５の電極には、駆動回路１８から電圧パルス信号が印加され、それにより液晶層１２に電圧が印加される。液晶層１２に電圧を印加して、液晶層１２の液晶分子をプレーナ状態またはフォーカルコニック状態にして表示を行う。【００６１】
上側基板１１と下側基板１３は、いずれも透光性を有しているが、パネル１０Ｒの下側基板１３は不透光性でもよい。透光性を有する基板としては、ガラス基板があるが、ガラス基板以外にも、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）やＰＣ（ポリカーボネート）などのフィルム基板を使用してもよい。【００６２】
上側電極層１４と下側電極層１５の電極の材料としては、例えば、インジウム錫酸化物(ITO: Indium Tin Oxide)が代表的であるが、その他インジウム亜鉛酸化物(IZO: Indium Zic Oxide)などの透明導電膜を使用することが可能である。【００６３】
上側電極層１４の透明電極は、上側基板１１上に互いに平行な複数の帯状の上側透明電極として形成され、下側電極層１５の透明電極は、下側基板１３上に互いに平行な複数の帯状の下側透明電極として形成されている。そして、上側基板１１と下側基板１３は、基板に垂直な方向から見た時に、上側電極と下側電極が交差するように配置され、交差部分に画素が形成される。電極上には絶縁性のある薄膜が形成される。この薄膜が厚いと駆動電圧を高くする必要がある。逆に、薄膜がないとリーク電流が流れるため、消費電力が増大するという問題を生じる。ここでは、薄膜は比誘電率が約５であり、液晶よりもかなり低いため、薄膜の厚さは約０．３μｍ以下とするのが適している。【００６４】
なお、この絶縁性薄膜は、ＳｉＯ2の薄膜、あるいは配向安定化膜として知られているポリイミド樹脂、アクリル樹脂などの有機膜で実現できる。【００６５】
上記のように、液晶層１２内にスペーサが配置され、上側基板１１と下側基板１３の間隔、すなわち液晶層１２の厚さを一定にする。スペーサは、一般に樹脂製または無機酸化物製の球体であるが、基板表面に熱可塑性の樹脂をコーティングした固着スペーサを使用することも可能である。このスペーサによって形成されるセルギャップは３．５μｍ〜６μｍの範囲が適正である。セルギャップがこの値より小さいと反射率が低下して暗い表示になり、逆のこの値より大きいと駆動電圧が上昇する。【００６６】
液晶層１２を形成する液晶組成物は、ネマティック液晶混合物にカイラル材を１０〜４０重量％（ｗｔ％）添加したコレステリック液晶である。ここで、カイラル材の添加量は、ネマティック液晶成分とカイラル材の合計量を１００ｗｔ％とした時の値である。【００６７】
ネマティック液晶としては、従来から公知の各種のものを使用可能であるが、誘電率異方性（Δε）が１５〜３５の範囲の液晶材料であることが望ましい。誘電率異方性が１５以上であれば、駆動電圧が比較的低くなり、この範囲より大きいと駆動電圧自体は低下するが比抵抗が小さくなり、特に高温時の消費電力が増大する。【００６８】
また、屈折率異方性（Δｎ）は、０．１８〜０．２４であることが望ましい。屈折率異方性が、この範囲より小さいと、プレーナ状態の反射率が低くなり、この範囲より大きいと、フォーカルコニック状態での散乱反射が大きくなるのに加えて、粘度も高くなり、応答速度が低下する。【００６９】
図１６は、本実施形態の表示装置の全体構成を示す図である。表示素子１０は、Ａ４判ＸＧＡ仕様で、１０２４×７６８画素を有する。電源２１は、例えば３Ｖ〜５Ｖの電圧を出力する。昇圧部２２は、ＤＣ−ＤＣコンバータなどのレギュレータにより、電源２１からの入力電圧を３６Ｖ〜４０Ｖに昇圧する。多電圧生成部２３は、昇圧された電圧から、ロウドライバ２６およびカラムドライバ２７に供給する電圧を生成する。多電圧生成部２３の詳細については後述するが、ドライバ制御回路２５からの電圧切替制御信号により、ロウドライバ２６に供給する電圧を切り替える機能を有する。【００７０】
ドライバ制御回路２５は、クロック源２４からの基本クロックおよび画像データに基づいて制御信号を生成して、ロウドライバ２６およびカラムドライバ２７に供給する。ライン選択データＬＳＤは、ロウドライバ２６がスキャンパルスを印加するラインを選択するデータである。Ｒｏｗデータ取り込みクロックＸＣＬＫ_Ｒｏｗは、ロウドライバ２６が内部でライン選択データＬＳＤを転送するためのクロックである。Ｒｏｗデータラッチ信号ＬＰ_Ｒｏｗは、ロウドライバ２６におけるライン選択データの転送終了を指示する信号で、この信号に応じて転送されたライン選択データをラッチする。Ｃｏｌｕｍｎデータ取り込みクロックＸＣＬＫ_Ｃｏｌｕｍｎは、カラムドライバ２７が内部で画像データを転送するためのクロックである。Ｃｏｌｕｍｎデータラッチ信号ＬＰ_Ｃｏｌｕｍｎは、カラムドライバ２７における画像データの転送終了を指示する信号で、この信号に応じて転送された画像データをラッチする。パルス極性制御信号ＦＲは、印加電圧の極性反転信号であり、カラムドライバ２７にはそのまま供給されるが、ロウドライバ２６にはインバータ２８で反転されて供給される。ドライバ出力オフ信号／ＤＳＰＯＦは、印加電圧の強制オフ（ＯＦＦ）信号である。さらに、ドライバ制御回路２５は、多電圧生成部２３に電圧切替信号を出力する。【００７１】
ロウドライバ２６は７６８本のスキャンラインを駆動し、カラムドライバ２７は１０２４本のデータラインを駆動する。ＲＧＢの各画素に与える画像データが異なるため、カラムドライバ２７は各データラインを独立して駆動する。ロウドライバ２６は、ＲＧＢのラインを共通に駆動する。ロウドライバ２６およびカラムドライバ２７は、図９Ａに示した汎用の２値出力のセグメントドライバで構成される。【００７２】
図１７は、多電圧生成部２３の一部の構成を示す図である。多電圧生成部２３では、レファレンス電圧を抵抗分割することにより、４つの電圧レベルＶｈ，Ｖｒｏｗ−１，Ｖｃ，Ｖｒｏｗ−２を発生さる。マルチプレクサ５４は、ドライバ制御回路２５からの電圧切替制御信号に応じて、電圧レベルＶｒｏｗ−１とＶｒｏｗ−２のいずれかを選択してオペアンプによる増幅器５３に供給する。増幅器５１は、電圧レベルＶｈを増幅して、電圧Ｖ０（２０Ｖ）を出力する。増幅器５２は、電圧レベルＶｃを増幅して、Ｖｃｏｌｕｍｎ（１０Ｖ）を出力する。増幅器５３は、マルチプレクサ５４で選択された電圧レベルＶｒｏｗ−１とＶｒｏｗ−２のいずれかを増幅して、電圧Ｖｒｏｗを出力する。電圧Ｖｒｏｗは、Ｖｒｏｗ−１が選択された時には１５Ｖであり、Ｖｒｏｗ−２が選択された時には５Ｖである。他にもプレーナ状態にするためのリセット処理で使用する３６Ｖも発生するが、ここでは図示を省略している。【００７３】
次に、第１の実施形態における画像の書込み動作を説明する。【００７４】
画像の書込み動作を行う前に、全画素に図３Ａに示した±３６Ｖの数十ｍｓ以上のパルス幅の電圧パルスを印加して、全画素をプレーナ状態にする。【００７５】
図１８は、実施形態の表示装置における階調書込み動作の駆動シーケンスを示すタイムチャートである。まず、パルス極性制御信号ＦＲを”１”にし、／ＤＳＰＯＦを”０”に、多電圧生成部２３からはＶｒｏｗ電圧として１５Ｖが出力されるように設定する。【００７６】
ＬＰ_ＲｏｗおよびＬＰ_Ｃｏｌｕｍｎを印加して表示ラインを更新すると、ＸＣＬＫ_Ｒｏｗに応じてライン選択データＬＳＤをロウドライバ２６に供給し、ＸＣＬＫ_Ｃｏｌｕｍｎに応じて１ライン分のデータをカラムドライバ２７に供給し、ロウドライバ２６において同時にスキャンパルスを印加するラインを示すデータが揃い、カラムドライバ２７において複数のラインに共通に印加する画素データが揃った時点で、ＬＰ_ＲｏｗおよびＬＰ_Ｃｏｌｕｍｎを印加する。ここで、／ＤＳＰＯＦを”１”にして、カラムドライバ２７は全データラインに１ライン分の画像データに対応した正極フェーズのパルスを出力し、ロウドライバ２６は選択された１本以上のスキャンラインに正極フェーズのパルスを出力する。この時ロウドライバ２６が出力する正極フェーズのパルスは、ロウドライバ２６には反転されたパルス極性制御信号ＦＲが供給されているので、汎用セグメントドライバの負極フェーズに対応するパルスである。【００７７】
次に、／ＤＳＰＯＦを”０”にして、表示素子に電圧が印加されないようにした状態で、パルス極性制御信号ＦＲを”１”から”０”に切り替え、多電圧生成部２３の出力するＶｒｏｗ電圧を５Ｖに変化させる。そして／ＤＳＰＯＦを”１”にして、カラムドライバ２７は全データラインに１ライン分の画像データに対応した負極フェーズのパルスを出力し、ロウドライバ２６は選択された１本以上のスキャンラインに負極フェーズのパルスを出力する。【００７８】
上記の正極および負極フェーズのパルスの印加と並行して、上記と同様に次に選択するスキャンラインを示すライン選択データおよび画像データを供給する。以下、同様の処理を繰り返して、全画面に表示データに応じた正極および負極フェーズのパルスの印加を行う。階調レベルに対応したパルスの累積印加時間を、パルス数で調整する場合は、各データラインごとに印加するパルスの回数を変化させ、パルス長で調整する場合は、各データラインごとに印加するパルス幅を変化させる。【００７９】
図１９Ａは、正極フェーズにおけるカラムドライバ２７とロウドライバ２６の出力パルスおよびそれによる液晶の印加電圧を示す図であり、図１９Ｂは、負極フェーズにおけるカラムドライバ２７とロウドライバ２６の出力パルスおよびそれによる液晶の印加電圧を示す図である。【００８０】
正極フェーズでは、カラムドライバ（セグメントドライバ）２７のパルス極性端子はＦＲ＝１であり、ロウドライバ（セグメントドライバ）２６のパルス極性端子はＦＲ＝０である。多電圧生成部２３では、マルチプレクサ５４が電圧切替制御信号によりＶｒｏｗ−１を選択するので、Ｖｒｏｗ電圧として１５Ｖが出力される。【００８１】
従って、図１９Ａに示すように、カラムドライバ２７には、Ｖ０として２０Ｖが、Ｖ２１およびＶ３４としてＶｃｏｌｕｍｎ（１０Ｖ）が、Ｖ５としてＧＮＤが供給される。また、ロウドライバ２６には、Ｖ０として２０Ｖが、Ｖ２１およびＶ３４としてＶｒｏｗ（１５Ｖ）が、Ｖ５としてＧＮＤが供給される。従って、図１０Ａに示した汎用セグメントドライバの制約条件Ｖ０≧Ｖ２１≧Ｖ３４≧Ｖ５を満たしている。【００８２】
正極フェーズでは、図１９Ａに示すように、カラムドライバ２７は画像データが”１”のデータラインにはＯＮ電圧Ｖ０（２０Ｖ）を、”０”のデータラインにはＯＦＦ電圧Ｖ２１（１０Ｖ）を出力する。同様に、ロウドライバ２６はライン選択データが”１”のスキャンラインにはＯＮ電圧Ｖ５（０Ｖ）を、”０”のスキャンラインにはＯＦＦ電圧Ｖ３４（１５Ｖ）を出力する。【００８３】
従って、ロウドライバ２６の出力がＯＮで、カラムドライバ２７の出力がＯＮの画素には２０Ｖが、ロウドライバ２６の出力がＯＮで、カラムドライバ２７の出力がＯＦＦの画素には１０Ｖが、ロウドライバ２６の出力がＯＦＦで、カラムドライバ２７の出力がＯＮの画素には５Ｖが、ロウドライバ２６の出力がＯＦＦで、カラムドライバ２７の出力がＯＦＦの画素には−５Ｖが印加される。【００８４】
負極フェーズでは、カラムドライバ（セグメントドライバ）２７のパルス極性端子はＦＲ＝０であり、ロウドライバ（セグメントドライバ）２６のパルス極性端子はＦＲ＝１である。多電圧生成部２３では、マルチプレクサ５４が電圧切替制御信号によりＶｒｏｗ−２を選択するので、Ｖｒｏｗ電圧として５Ｖが出力される。【００８５】
従って、図１９Ｂに示すように、カラムドライバ２７には、Ｖ０として２０Ｖが、Ｖ２１およびＶ３４としてＶｃｏｌｕｍｎ（１０Ｖ）が、Ｖ５としてＧＮＤが供給される。また、ロウドライバ２６には、Ｖ０として２０Ｖが、Ｖ２１およびＶ３４としてＶｒｏｗ（５Ｖ）が、Ｖ５としてＧＮＤが供給される。従って、図１０Ａに示した汎用セグメントドライバの制約条件Ｖ０≧Ｖ２１≧Ｖ３４≧Ｖ５を満たしている。【００８６】
負極フェーズでは、図１９Ｂに示すように、カラムドライバ２７は画像データが”１”のデータラインにはＯＮ電圧Ｖ５（０Ｖ）を、”０”のデータラインにはＯＦＦ電圧Ｖ３４（１０Ｖ）を出力する。同様に、ロウドライバ２６はライン選択データが”１”のスキャンラインにはＯＮ電圧Ｖ０（２０Ｖ）を、”０”のスキャンラインにはＯＦＦ電圧Ｖ２１（５Ｖ）を出力する。【００８７】
従って、ロウドライバ２６の出力がＯＮで、カラムドライバ２７の出力がＯＮの画素には−２０Ｖが、ロウドライバ２６の出力がＯＮで、カラムドライバ２７の出力がＯＦＦの画素には−１０Ｖが、ロウドライバ２６の出力がＯＦＦで、カラムドライバ２７の出力がＯＮの画素には−５Ｖが、ロウドライバ２６の出力がＯＦＦで、カラムドライバ２７の出力がＯＦＦの画素には５Ｖが印加される。【００８８】
以上のようにして、各画素には、図５に示すような正負対称の階調パルスが印加される。【００８９】
以上説明したように、本実施形態では、汎用ドライバの制約条件Ｖ０≧Ｖ２１≧Ｖ３４≧Ｖ５を満たした上で、走査用ドライバ（ロウドライバ）として汎用セグメントドライバを使用することが可能となる。また、本実施形態では、駆動電圧は、従来例を同じ電圧である。さらに、従来は２０Ｖ、１５Ｖ、１０Ｖ、５Ｖの４電圧をそれぞれをオペアンプによる増幅器で増幅したが、本実施形態では２０Ｖ、１５Ｖ、１０Ｖ、５Ｖの４電圧のうち１５Ｖと５Ｖはマルチプレクサで切り替えて増幅器に供給するため、オペアンプによる増幅器は３個となり、コストを低減できる。なお、オペアンプによる増幅器の代わりに増幅率１のボルテージフォロアを使用することもできる。【００９０】
セグメントドライバは、コモンドライバと異なり、データシフトだけでなく、多様な出力が行えるため、安価な汎用セグメントドライバを使用して、図１３Ａおよび図１３Ｂに示したような複数ライン同時駆動を行うことが可能になる、また、汎用セグメントドライバは、駆動ラインに電圧を出力している間に次のラインデータを受信可能であり、専用ドライバと同等のデータ転送効率で駆動可能である。【００９１】
以上、本発明の実施例を説明したが、他にも各種の実施例が可能であるのはいうまでもない。例えば、本発明は、コレステリック液晶を使用した表示素子以外にも、メモリ性を有するドットマトリクス型の表示素子であれば、適用可能である。【００９２】
また、各種の条件は、対象とする表示素子の仕様に応じて決定すべきであることは言うまでもない。
【図１Ａ】
2009050778.tif 000003
【図１Ｂ】
2009050778.tif 000004
【図２】
2009050778.tif 000005
【図３Ａ】
2009050778.tif 000006
【図３Ｂ】
2009050778.tif 000007
【図３Ｃ】
2009050778.tif 000008
【図４Ａ】
2009050778.tif 000009
【図４Ｂ】
2009050778.tif 000010
【図４Ｃ】
2009050778.tif 000011
【図５】
2009050778.tif 000012
【図６】
2009050778.tif 000013
【図７】
2009050778.tif 000014
【図８Ａ】
2009050778.tif 000015
【図８Ｂ】
2009050778.tif 000016
【図８Ｃ】
2009050778.tif 000017
【図９Ａ】
2009050778.tif 000018
【図９Ｂ】
2009050778.tif 000019
【図１０Ａ】
2009050778.tif 000020
【図１０Ｂ】
2009050778.tif 000021
【図１１Ａ】
2009050778.tif 000022
【図１１Ｂ】
2009050778.tif 000023
【図１２】
2009050778.tif 000024
【図１３Ａ】
2009050778.tif 000025
【図１３Ｂ】
2009050778.tif 000026
【図１４】
2009050778.tif 000027
【図１５】
2009050778.tif 000028
【図１６】
2009050778.tif 000029
【図１７】
2009050778.tif 000030
【図１８】
2009050778.tif 000031
【図１９Ａ】
2009050778.tif 000032
【図１９Ｂ】
2009050778.tif 000033
【手続補正書】
【提出日】平成22年1月15日(2010.1.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドットマトリクス型の表示素子と、
前記表示素子のロウ電極を駆動するロウドライバと、
前記表示素子のカラム電極を駆動するカラムドライバと、
前記ロウドライバおよび前記カラムドライバに駆動電圧を供給する多電圧電源と、を備える表示装置であって、
前記ロウドライバおよび前記カラムドライバは、セグメントドライバで構成され、
前記表示素子の画素に印加する印加電圧の極性に応じて、前記ロウドライバに供給する駆動電圧を切り替える電源切替スイッチを備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記ロウドライバを構成する前記セグメントドライバに供給する極性制御信号は、前記カラムドライバを構成する前記汎用のセグメントドライバに供給する極性制御信号の反転信号であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示素子は、コレステリック相を形成する液晶を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
初期階調状態はプレーナ状態であり、前記初期階調状態以外の階調状態は、前記プレーナ状態とフォーカルコニック状態が混在した状態であり、混在比により中間調の値が決定されることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示素子は、画素に初期化電圧パルスを印加して初期階調状態にした後、初期化された画素に対して階調電圧パルスを印加して前記初期階調状態以外の階調状態にされ、
前記階調パルスの印加される累積時間が、階調状態の値に関係することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示素子は、複数の異なる反射光を呈する複数の表示素子が積層された積層構造を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
ドットマトリクス型の表示素子と、前記表示素子のロウ電極を駆動するロウドライバと、前記表示素子のカラム電極を駆動するカラムドライバと、前記ロウドライバおよび前記カラムドライバに駆動電圧を供給する多電圧電源と、を備え、前記ロウドライバおよび前記カラムドライバは、セグメントドライバで構成される表示装置の駆動方法であって、
前記表示素子の画素に印加する印加電圧の極性に応じて、前記ロウドライバに供給する駆動電圧を切り替えることを特徴とする表示装置の駆動方法。
【請求項８】
前記ロウドライバを構成する前記セグメントドライバに供給する極性制御信号は、前記カラムドライバを構成する前記セグメントドライバに供給する極性制御信号の反転信号であることを特徴とする請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項９】
前記表示素子は、コレステリック相を形成する液晶を含むことを特徴とする請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１０】
前記表示素子は、複数の異なる反射光を呈する複数の表示素子が積層された積層構造を備えることを特徴とする請求項７に記載の表示装置の駆動方法。
【国際調査報告】
2009050778.tif 000034
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