(57)【要約】【課題】  黒／白表示の反転を防止するすることができるメモリ性液晶を用いた半透過反射型の液晶表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  第１及び第２の基板間（１１ａ、１１ｂ）に挟持され、第１の安定状態と第２の安定状態とを有するメモリ性液晶層（１０）と、第１の基板上に配置され、それぞれ直交する第１透過軸と第１反射軸とを有し、及び第１透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ第１反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する特性を有する反射型偏光板（１６）と、第２の基板上に配置され、第２透過軸を有し、及び第２透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過する偏光板（１５）、反射型偏光板側に設けられた補助光源（６０）と、補助光源の点灯に同期してメモリ性液晶の安定状態を一方から他方へ転移させるように制御する反転制御部（２１）とを有するメモリ性液晶表示装置（１００）。【選択図】      図４
2006126612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メモリ性液晶表示装置であって、
第１及び第２の基板間に挟持され、第１の安定状態と第２の安定状態とを有するメモリ性液晶層と、
前記第１の基板上に配置され、それぞれ直交する第１透過軸と第１反射軸とを有し、及び前記第１透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ前記第１反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する特性を有する反射型偏光板と、
前記第２の基板上に配置され、第２透過軸を有し、及び前記第２透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過する偏光板と、
前記反射型偏光板側に設けられた補助光源と、
前記補助光源の点灯に同期して、前記メモリ性液晶の安定状態を一方から他方へ転移させるように制御する反転制御部と、
を有することを特徴とするメモリ性液晶表示装置。
【請求項２】
前記反射型偏光板と前記補助光源との間に配置され、一部領域の光を吸収する光吸収層を、さらに有する請求項１に記載のメモリ性液晶表示装置。
【請求項３】
前記反射型偏光板と前記補助光源との間に配置され、可視光領域の一部の光を吸収する光吸収層を、さらに有する請求項１に記載のメモリ性液晶表示装置。
【請求項４】
前記補助光源の表面には、可視光領域の一部の光を反射する反射層が備えられている、請求項１に記載のメモリ性液晶表示装置。
【請求項５】
前記第１及び第２の基板の一方の基板上に配置され、前記メモリ性液晶層に電圧を印加するための走査電極と、前記第１及び第２の基板の他方の基板上に配置され、前記メモリ性液晶層に電圧を印加するための信号電極とをさらに有し、
前記反転制御部は、前記走査電極又は前記信号電極に印加される駆動波形の極性を反転するように制御する、請求項１〜４の何れか一項に記載のメモリ性液晶表示装置。
【請求項６】
さらに、少なくとも前記メモリ性液晶表示装置に電力を供給するための電源部を有し、
前記反転制御部は、前記電源部で発生した電圧の極性を反転させて、前記メモリ性液晶の安定状態を一方から他方へ転移させるように制御する、請求項１に記載のメモリ性液晶表示装置。
【請求項７】
さらに、前記反転制御部は、演算回路を有し、
前記反転制御部は、前記演算回路によって通常表示データを反転表示データに変換することによって、前記メモリ性液晶の安定状態を一方から他方へ転移させるように制御する、請求項１に記載のメモリ性液晶表示装置。
【請求項８】
メモリ性液晶表示装置であって、
第１及び第２の基板間に挟持され、第１の安定状態と第２の安定状態とを有するメモリ性液晶層と、
前記第１の基板上に配置され、それぞれ直交する第１透過軸と第１反射軸とを有し、及び前記第１透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ前記第１反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する特性を有する反射型偏光板と、
前記第２の基板上に配置され、第２透過軸を有し、及び前記第２透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過する偏光板と、
前記反射型偏光板側に設けられた補助光源と、
前記補助光源の点灯に同期して、前記メモリ性液晶の安定状態を一方から他方へ転移させるように制御する第１の反転制御部と、
前記メモリ性液晶の安定状態を一方から他方へ転移させるように制御する第２の反転制御部とを有し、
前記第２の反転制御部が動作している期間は、前記第１の反転制御部の動作を停止させる、ことを特徴とするメモリ性液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリ性液晶を用いた液晶表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
メモリ性液晶は、複数の光学的な状態を有し、電圧を印加しなくても特定の状態を保持し続ける特性（メモリ特性）を有する。したがって、メモリ性液晶を液晶表示装置に用いた場合、電圧を印加しなくても所定の表示を保持し続けるように制御することが可能である。このような特性を利用し、強誘電性液晶等のメモリ性液晶を用いた表示パネルにおいて、表示を変更する必要がある部分にのみ走査電極の駆動を行い、表示を変更する必要が無い部分については走査電極の駆動を行わないように制御することが知られている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、透過する光を９０度旋光するツイストネマティック液晶（ＴＮ液晶）を挟持する基盤の一方に偏光板を配置し、他方に反射軸と透過軸とを備える反射型偏光板を配置し、反射型偏光板の外側に半透過吸収層を配置し、半透過吸収層の外側に補助光源を配置して、反射表示と透過表示を行う半透過反射型液晶表示装置が知られている（例えば、特許文献２）。
【０００４】
半透過反射型液晶表示装置では、補助光源をＯＦＦした反射表示時に、ＴＮ液晶へＨレベルの電圧を印加したＯＮ状態（ＴＮ液晶が透過状態）で黒表示となるように偏光板を配置すると、補助光源をＯＮした透過表示時には、ＴＮ液晶へＨレベルの電圧を印加したＯＮ状態（ＴＮ液晶が透過状態）で白表示となってしまう。これは、補助光源をＯＦＦしてＴＮ液晶を透過状態とすると、ＯＦＦされた補助光源の表面色が外部から観察されて黒表示となり、補助光源をＯＮしてＴＮ液晶を透過状態とすると、補助光源からの光が外部から観察されて白表示となるからである。即ち、ＴＮ液晶へ同じレベルの電圧を印加していても、補助光源のＯＮ／ＯＦＦによって、黒／白表示が反転してしまうという問題がある。そこで、補助光源のＯＮ／ＯＦＦに応じて、ＴＮ液晶に印加する電圧を（例えば、ＨレベルからＬレベルに）切換えて、黒／白表示の反転を防止していた。
【０００５】
【特許文献１】特開平２−１３１２８６号公報（第１１、１２頁、第１２図）
【特許文献２】特許第３４８５５４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、メモリ性液晶を用いた半透過反射型の液晶表示装置における、黒／白表示の反転を防止に関する提案はなされていなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、黒／白表示の反転を防止するすることができるメモリ性液晶を用いた半透過反射型の液晶表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係るメモリ性液晶表示装置は、第１及び第２の基板間に挟持され第１の安定状態と第２の安定状態とを有するメモリ性液晶層と、第１の基板上に配置され、それぞれ直交する第１透過軸と第１反射軸とを有し、及び第１透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ第１反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する特性を有する反射型偏光板と、第２の基板上に配置され、第２透過軸を有し、及び第２透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過する偏光板と、反射型偏光板側に設けられた補助光源と、補助光源の点灯に同期してメモリ性液晶の安定状態を一方から他方へ転移させるように制御する反転制御部とを有することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、反射型偏光板と補助光源との間に配置され、一部領域の光を吸収する光吸収層をさらに有することが好ましい。これにより、補助光源がＯＦＦし、メモリ性液晶が透過状態となった場合にメモリ性液晶表示装置上で観測される補助光源の表面色をより黒く表示することが可能となった。
【００１０】
また、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、反射型偏光板と補助光源との間に配置され、可視光領域の一部の光を吸収する光吸収層をさらに有することが好ましい。これにより、補助光源がＯＦＦし、メモリ性液晶が透過状態となった場合にメモリ性液晶表示装置上で観測される補助光源の表面色をより黒く表示することが可能となった。
【００１１】
さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、補助光源の表面には、可視光領域の一部の光を反射する反射層が備えられていることが好ましい。これにより、補助光源がＯＦＦし、メモリ性液晶が透過状態となった場合にメモリ性液晶表示装置上で観測される補助光源の表面色を制御することが可能となった。
【００１２】
さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、第１及び第２の基板の一方の基板上に配置され、メモリ性液晶層に電圧を印加するための走査電極と、第１及び第２の基板の他方の基板上に配置され、メモリ性液晶層に電圧を印加するための信号電極とをさらに有し、反転制御部は、走査電極又は信号電極に印加される駆動波形の極性を反転するように制御することが好ましい。
【００１３】
さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、メモリ性液晶表示装置に電力を供給するための電源部を有し、反転制御部は、電源部で発生した電圧の極性を反転させて、メモリ性液晶の安定状態を一方から他方へ転移させるように制御することが好ましい。
【００１４】
さらに、本発明に係るメモリ性液晶表示装置では、演算回路を有し、反転制御部は、演算回路によって通常表示データを反転表示データに変換することによって、メモリ性液晶の安定状態を一方から他方へ転移させるように制御することが好ましい。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明に係るメモリ性液晶表示装置は、第１及び第２の基板間に挟持され第１の安定状態と第２の安定状態とを有するメモリ性液晶層と、第１の基板上に配置され、それぞれ直交する第１透過軸と第１反射軸とを有し、及び第１透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ第１反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する特性を有する反射型偏光板と、第２の基板上に配置され、第２透過軸を有し、及び第２透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過する偏光板と、反射型偏光板側に設けられた補助光源と、補助光源の点灯に同期してメモリ性液晶の安定状態を一方から他方へ転移させるように制御する第１の反転制御部と、メモリ性液晶の安定状態を一方から他方へ転移させるように制御する第２の反転制御部とを有し、第２の反転制御部が動作している期間は第１の反転制御部の動作を停止させることを特徴とするを特徴とする。メモリ性液晶表示装置の所謂焼き付け防止のために所定のタイミングで反転表示を行う第２の反転制御部が動作している場合に、補助光源がＯＮされた場合には、第１の反転制御部は、極性反転を行わずに、そのままの状態に維持するように制御したものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、メモリ性液晶を用いた半透過反射型の液晶表示装置において、補助光源の点灯に伴う、黒／白表示の反転を適切に防止することが可能となった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面を参照して、本発明に係る液晶表示装置１００について説明する。
【００１８】
最初に、強誘電性液晶を例にして、メモリ性液晶について説明する。メモリ性液晶とは、複数の光学的な状態を有し、電圧を印加しなくても特定の状態を保持し続ける特性を有する液晶を言い、例えば強誘電性液晶やコレステリック液晶が該当する。
【００１９】
強誘電性液晶分子は、電界等の外部からの影響に応じ、円錐（液晶コーン）の側面に沿って安定した２ヶ所の位置の何れかの位置を取る。強誘電性液晶を一対の基板間に挟持し、液晶表示装置として用いる際には、強誘電性液晶に印加する電圧の極性に応じて、強誘電性液晶分子が前述した安定した２ヶ所のいずれか一方に位置するように制御する。２ヶ所の安定した位置の一方を第１の強誘電状態、他方を第２の強誘電状態と言う。
【００２０】
図１に、強誘電性液晶１０を用いた液晶パネル２０の構成例を示す。
図１に示すように、偏光板１５（透過軸の方向をａ）及び反射型偏光板１６（透過軸の方向をｂ）を配置した。
【００２１】
また、第２の強誘電状態における強誘電性液晶１０の分子の長軸方向を透過軸ａ及び透過軸ｂと一致させるように配置した。さらに、第１の強誘電状態の場合の液晶分子の長軸方向を、図１に示されるように、液晶コーンに沿った他の位置とした。
【００２２】
反射型偏光板１６は、ポリエステル樹脂等の多層フィルムから構成され、それぞれ直交する透過軸ｂと反射軸を有し、透過軸に平行な振動面を有する直線偏光を透過し且つ反射軸に平行な振動面を有する直線偏光を反射する機能を有する。
【００２３】
図２に、本発明に係る液晶パネル２０の断面図と補助光源６０とを示す。
【００２４】
図２に示されるように、液晶パネル２０は、第１の透明ガラス基板１１ａ、第２の透明ガラス基板１１ｂ、第１の透明ガラス基板１１ａ上に設けられた走査電極１３ａ、第２の透明ガラス基板１１ｂ上に設けられた信号電極１３ｂ、走査電極１３ａ上に塗布され且つラビング処理された高分子配向膜１４ａ、信号電極１３ｂ上に塗布され且つラビング処理された高分子配向膜１４ｂ、シール部材１２、第１及び第２の透明ガラス基板１１ａ及び１１ｂの間に挟持されシール部材１２によって封入された強誘電性液晶１０、第１の透明ガラス基板１１ａの外側に設けられた反射型偏光板１６、及び第２の透明ガラス基板１１ｂの外側に設けられた偏光板１５等から構成した。
【００２５】
液晶パネル２０の反射型偏光板１６の下部には、低消費電力と薄さを考慮して、有機ＥＬセルを発光素子として用いたバックライトを補助光源６０として配置した。なお、他の発光素子を用いた補助光源を用いることもできる。
【００２６】
図２では、便宜上５本の走査電極１３ａを示したが、本実施形態では、透明導電膜パターンにより構成した４０本の走査電極１３ａを液晶パネル２０の全体に渡って配置した。また。図２には明記されていないが、本実施形態では、透明導電膜パターンにより構成した５０本の信号電極１３ｂを、走査電極１３ａと直行するように液晶パネル２０の全体に渡って配置した。走査電極１３ａと信号電極１３ｂが交差する各ポイントが、液晶パネル２０の各画素（２０００画素）となるように構成した。
【００２７】
強誘電性液晶１０としては、クラリアント社製の「Felix 501」を用い、第１及び第２の透明ガラス基板１１ａ及び１１ｂの間に約１．７μｍの厚さで挟持した。
【００２８】
図３に、液晶パネル２０における強誘電性液晶１０のスイッチング、即ち一方の強誘電状態から他方の強誘電状態への極性転移の一例を示す。
【００２９】
図３（ａ）は補助光源６０がＯＦＦしている状態を示し、図３（ｂ）は補助光源６０がＯＮしている状態を示している。また、それぞれのグラフの横軸は液晶パネル２０の走査電極１３ａを基準として、走査電極１３ａと信号電極１３ｂとの間に印加される印加電圧（Ｖ）（即ち、強誘電液晶１０に印加される印加電圧）を示し、縦軸は液晶パネル２０の光透過率を示している。
【００３０】
補助光源６０をＯＦＦした状態（図３（ａ）参照）では、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第１の強誘電状態に転移させた場合（強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が、偏光板１５の透過軸ａ及び反射型偏光板１６の透過軸ｂの何れとも一致しない場合）、液晶分子の長軸方向が透過軸ａに対してある角度を持って傾くため、液晶パネル２０に入射した偏光板１５の透過軸ａと平行な振動面を有する光は、強誘電性液晶１０の複屈折性によって、反射型偏光板１６の透過軸ｂとほぼ垂直な振動面を有するようになり、反射型偏光板１６によって反射される（反射状態）。したがって、補助光源６０をＯＦＦした場合、第１の強誘電状態では、液晶パネル２０に入射した光が、反射型偏光板１６で反射されて、液晶パネル２０上では白表示（光透過率大）となる。
【００３１】
また、補助光源６０をＯＦＦした状態では、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第２の強誘電状態に転移させた場合、強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が偏光板１５の透過軸ａ及び反射型偏光板１６の透過軸ｂと平行となるため、液晶パネル２０に入射した透過軸ａと平行な振動面を有する光は、液晶パネル２０を透過して（透過状態）、補助光源６０の表面から反射される。補助光源６０の表面は通常暗い青色等であるので、したがって、補助光源６０をＯＦＦした場合、第２の強誘電状態では、液晶パネル２０に入射した光が、補助光源６０の表面で反射されて、液晶パネル２０上では黒表示（光透過率小）となる。
【００３２】
このように、補助光源６０をＯＦＦした状態（図３（ａ）参照）では、強誘電性液晶１０に印加される電圧を（光透過率が増加し始める電圧値をＶ１を越えて）増加させて、光透過率の増加が飽和する電圧値をＶ２（正の閾値）以上とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、０Ｖ印加）強誘電液晶は第１の強誘電性状態を保持し、白表示をし続けることとなる。同様に、強誘電性液晶１０に印加される電圧を（光透過率が減少し始める電圧値をＶ３を越えて）減少させて、光透過率の減少が飽和する電圧値をＶ４（負の閾値）以下とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、０Ｖ印加）強誘電液晶は第２の強誘電性状態を保持し、黒表示をし続けることとなる。なお、一方の強誘電状態から他方の強誘電状態に転移することを極性反転と言う。
【００３３】
補助光源６０をＯＮした状態（図３（ｂ）参照）では、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第１の強誘電状態に転移させた場合（強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が、偏光板１５の透過軸ａ及び反射型偏光板１６の透過軸ｂの何れとも一致しない場合）、液晶分子の長軸方向が透過軸ａに対してある角度を持って傾くため、補助光源６０から液晶パネル２０に入射した反射型偏光板１６の透過軸ｂと平行な振動面を有する光は、強誘電性液晶１０の複屈折性によって、偏光板１５の透過軸ａとほぼ垂直な振動面を有するようになり、偏光板１５によって吸収される。したがって、補助光源６０をＯＮした場合、第１の強誘電状態では、補助光源６０からの光は、偏光板１５で吸収されて、液晶パネル２０上では黒表示（光透過率小）となる。
【００３４】
また、補助光源６０をＯＮした状態では、印加電圧の極性を変化させて、強誘電性液晶１０を第２の強誘電状態に転移させた場合、強誘電性液晶１０の分子の長軸方向が偏光板１５の透過軸ａ及び反射型偏光板１６の透過軸ｂと平行となるため、補助光源６０から液晶パネル２０に入射した透過軸ｂと平行な振動面を有する光は、液晶パネル２０を透過する（透過状態）。したがって、補助光源６０をＯＮした場合、第２の強誘電状態では、補助光源６０から液晶パネル２０に入射した光が、液晶パネル２０上で観測されて、液晶パネル２０上では白表示（光透過率大）となる。
【００３５】
このように、補助光源６０をＯＮした状態（図３（ｂ）参照）では、強誘電性液晶１０に印加される電圧を（光透過率が増加し始める電圧値をＶ１を越えて）増加させて、光透過率の増加が飽和する電圧値をＶ２（正の閾値）以上とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、０Ｖ印加）強誘電液晶は第１の強誘電性状態を保持し、黒表示をし続けることとなる。同様に、強誘電性液晶１０に印加される電圧を（光透過率が減少し始める電圧値をＶ３を越えて）減少させて、光透過率の減少が飽和する電圧値をＶ４（負の閾値）以下とすると、その後電圧を印加せずとも（即ち、０Ｖ印加）強誘電液晶は第２の強誘電性状態を保持し、白表示をし続けることとなる。
【００３６】
このように、強誘電性液晶を用いた液晶パネル２０では、補助光源６０をＯＮ／ＯＦＦすることによって、強誘電性液晶１０が同じ強誘電状態であっても、黒／白が反転されてしまう。そこで、後述するように、本実施形態では、補助光源６０のＯＮとＯＦＦとの切換えに応じて、強誘電性液晶１０の強誘電状態を転移させるように制御して、液晶パネル２０の黒／白表示が変化しないように制御を行う。
【００３７】
図４に、本実施形態における液晶表示装置１００の概略ブロック構成図を示す。液晶表示装置１００は、液晶パネル２０、制御部２１、駆動電圧波形制御回路２２、各走査電極１３ａに電圧波形を印加するための走査駆動電圧波形発生回路２３、各信号電極１３ｂに電圧波形を印加するための信号駆動電圧波形発生回路２４、２次電池及び光発電素子２６（太陽電池等）を有する電源部２５、表示データ記憶部２７、ＲＡＭ３０、ＲＯＭ３１、受信アンテナ５０及び電波時計部５１等を有するように構成した。また、液晶表示装置１００は、液晶パネル２０の周囲の照度を検出するための照度センサ４１、液晶パネル２０水深を検出するための水深センサ４２、電源部２５の充電量を検出するための充電量検出センサ４３、電源部２５の光発電素子２６の発電量を検出するための発電量検出センサ４４、及び電波時計部５１が時刻情報を受信中か否かを検出するための受信状態検出センサ４５を含むように構成した。さらに、液晶表示装置１００は、液晶パネルの反射型偏光板１６側に配置された補助光源６０、補助光源のＯＮ／ＯＦＦを制御するための補助光源制御回路６１、ユーザが補助光源のＯＮ／ＯＦＦを設定するための補助光源スイッチ６２を有するように構成した。
【００３８】
制御部２１は、ＲＡＭ３０又はＲＯＭ３１に予め記憶されたプログラムに従い、電波時計部５１から受信した時刻情報等を用いて表示データを作成し、表示データ記憶部２７に記憶し、さらに時刻情報等が液晶パネル２０に表示されるように、駆動電圧波形制御回路２２に制御信号を出力するように構成した。また、電波時計部５１は、所定時間（例えば１日２回）に受信アンテナ５０を介して時刻情報を取得し、時刻合わせを自動的に行うように構成した。さらに、図４には明記されないが、液晶表示装置１００の各構成は電源部２５から電力供給を受け、制御部２１は、充電量検出センサ４３によって電源部２５の充電量を常に把握できるように、また発電量検出センサ４４によって光発電素子２６の発電量を常に把握できるように構成した。さらに、制御部２１は、液晶パネル２０の近傍に配置された照度センサ４１からの出力によって、液晶パネル２０の周囲が明状態（昼間又は照明に照らされている状態）に置かれているか又は暗状態（夜に照明の無い場所等）に置かれているかを判断できるように構成した。さらに、制御部２１は、液晶パネル２０の近傍に設けられた水深センサ４２からの出力によって、液晶パネル２０が、水深何メートルに存在しているのかを判断することができるように構成した。
【００３９】
また、ユーザが、液晶表示装置１００の周囲が暗い場合等に、補助光源スイッチ６２をＯＮすると、制御部２１は、補助光源６１を制御して補助光源６０をＯＮさせるように制御を行うことができるように構成した。
【００４０】
図５に、液晶パネル２０の各画素の駆動電圧波形の一例等を示す。図５（ａ）は１本の走査電極１３ａに印加される走査電圧波形の一例を示し、図５（ｂ）は１本の信号電極１３ｂに印加される信号電圧波形の一例を示し、図５（ｃ）は（ａ）及び（ｂ）の合成電圧波形を示し、図５（ｄ）は合成電圧波形（ｃ）が印加された画素の補助光源６０がＯＦＦした時の光透過率の一例を示す。
【００４１】
図５には２フレーム分の駆動電圧波形が示されており、図中「ＯＮ」は白表示、「ＯＦＦ」は黒表示を示している。ここでは、１回の表示データに基づく表示を実行するために１つの走査期間を利用している。１フレームはリセット期間（Ｒｓ）及び走査期間から成り、１走査期間は選択期間（Ｓｅ）及び非選択期間（ＮＳｅ）から成る。
【００４２】
リセット期間（Ｒｓ）において、強誘電性液晶１０は、直前の表示状態に拘らず、前半は白表示（透過状態）となる第１の強誘電状態に、後半は黒表示（非透過状態）となる第２の強誘電状態に、強制的にリセットされる。リセット期間（Ｒｓ）において、走査電圧波形（ａ）は前半では＋２０Ｖが、後半では−２０Ｖが印加されている。また、信号電圧波形（ｂ）は所定間隔で＋５Ｖと−５Ｖの電圧が繰り返し印加されることとした。この結果、強誘電性液晶１０の画素には、合成電圧波形（ｃ）に応じた電圧、即ちリセット期間（Ｒｓ）の前半に正の閾値Ｖ２（図２参照）以上の電圧が、後半に負の閾値Ｖ４（図２参照）以下の電圧が印加されて、それぞれの強誘電状態にリセットされることとなる。リセット期間を設けることによって、強誘電性液晶を用いた液晶パネルにおいて、良好な表示を持続することが可能となる。
【００４３】
図６に、本実施形態における液晶パネル２０の表示例を示す。図６（ａ）は、補助光源６０がＯＮで背景部分の画素の表示データをＯＮ（白表示）とした場合、又は補助光源ＯＦＦで背景部分の画素データをＯＮ（白表示）とした場合に、時刻表示を行っている例を示している。図中６０１側が走査電極１３ａ側とし、６０２が信号電極１３ｂ側とした。
【００４４】
図６（ｂ）は、補助光源６０がＯＦＦで背景部分の表示データがＯＦＦ（黒表示）の場合、補助光源６０がＯＮで背景部分の表示データがＯＦＦ（黒（グレー）表示）の場合、又は液晶パネル２０の焼き付け防止のためにネガポジ反転した表示、即ち、液晶パネル２０の全ての画素の表示状態を図６（ａ）の状態から反転した表示を行っている場合をの例を示している。
【００４５】
図７に、制御部２１が、液晶パネル２０を液晶パネル２０の焼き付け防止のために反転表示させるための制御フローの一例を示す。強誘電性液晶１０を所定の表示状態のまま放置しておくと、その後表示状態を書き換ようとした時に、前の表示状態が消えずに残ってしまうという焼きつき現象が発生してしまう。そこで、図７のフローに従って、液晶パネル２０を所定のタイミングで反転表示（ネガポジ反転表示）を行い、焼き付け現象を適切に防止するように制御した。
最初に、制御部２１は、照度センサ４１からの出力によって、液晶パネル２０が、暗状態にあるか否かを判断する（ステップ７０１）。液晶パネル２０が、暗状態にある場合、液晶表示装置１００が頻繁に利用されていない状態であると判断し、その期間に後述する反転表示動作を行うように構成した。
【００４６】
ステップ７０１で暗状態であると判断された場合、次に、制御部２１は、受信状態検出センサ４５の出力に基づいて、電波時計部５１が時刻情報を受信中か否かの判断を行う（ステップ７０２）。電波時計部５１が時刻情報を受信している最中は電力を消費しており、反転表示動作によってさらに電力を消費することから、両者を同時期に行わないように構成した。さらに、駆動電圧を印加すると受信時にノイズが発生するため、受信状態中には反転表示を行わないことが好ましい。
【００４７】
ステップ７０２で、さらに時刻情報の受信中では無いと判断された場合には、次に、制御部２１は、充電量検出デンサ４３の出力に基づいて、電源部２５の充電量が十分か否か（例えば、２次電池の出力電圧が１．２７Ｖ以上あるか否か）の判断を行う（ステップ７０３）。反転表示動作は、電力を消費することから、液晶表示装置１００が暗状態にあり且つ充電量が十分ある場合にのみ、反転表示動作を行うように構成した。
【００４８】
ここで制御部２１は、通常の表示を行うための通常表示データとともに、ネガポジ反転表示を行うためのネガポジ反転表示データをあらかじめ表示データ記憶部２７に作成して記憶させておき、通常表示データからネガポジ反転表示データに切り換えるようにしてネガポジ反転表示を行う。また、表示データ記憶部２７を配置する代わりに、制御部２１に演算回路を設け、ＲＡＭ３０又はＲＯＭ３０で作成された表示データを、この演算回路によって反転表示データに変換して出力するようにしても構わない。
【００４９】
次に、制御部２１は、ネガポジ反転表示（図６（ｂ）参照）を１時間継続させ（ステップ７０４）、その後通常表示（図６(ａ）参照）を１時間継続させ（ステップ７０５）、さらにネガポジ反転表示を１時間継続させ（ステップ７０６）、その後さらに通常表示に復帰させる（ステップ７０７）という反転表示動作が行われるように制御する。このように、ネガポジ反転表示と通常表示を所定時間毎に繰り返すという反転表示動作を行うことによって、強誘電性液晶１０の焼き付け現象を防止することができた。
【００５０】
図７のフローにおいて、制御部２１は、太陽電池等の光発電素子２６の発電量を検出する発電量検出センサ４４からの出力を利用して、発電量が規定位以下となった場合に、反転表示するように制御しても良い。光発電素子２６の発電量が低下するということは光発電素子２６に光が当らないということであって、発電量検出センサ４４は、照度センサ４１と同様に機能するからである。
【００５１】
図８に、制御部２１が、補助光源６０のＯＮ／ＯＦＦに応じて、液晶パネル２０の強誘電性液晶１０の極性反転を行うための制御フローの一例を示す。
最初に、制御部２１は、補助光源スイッチ６２がＯＮされたか否かの判断を行う（ステップ８０１）。補助光源スイッチ６２がＯＮされた場合には、制御部２１は、次に、液晶パネル２０が焼き付け防止のための反転表示（図７のフロー参照）を行っているか否かの判断を行う（ステップ８０２）。
【００５２】
焼き付け防止用の反転表示を行っていない場合には、極性反転を行う（ステップ８０３）。極性反転を行うことによって、補助光源６０がＯＮしても、液晶パネル２０の表示は、通常表示（図６（ａ）参照）の状態を維持する。
【００５３】
焼き付け防止用の反転表示を行っている場合には、強誘電性液晶１０の極性反転を行わず、ステップ８０４へ進む。したがって、この場合、補助光源スイッチ６２がＯＮすることによって、液晶パネル２０の表示は、反転表示（図６（ｂ）参照）から通常表示（図６（ａ）参照）に変化する。
【００５４】
次に、制御部２１は、補助光源スイッチ６２がＯＦＦされたか否かの判断を行う（ステップ８０４）。補助光源スイッチ６２がＯＦＦされた場合には、制御部２１は、次に、液晶パネル２０が焼き付け防止のための反転表示（図７のフロー参照）を行っているか否かの判断を行う（ステップ８０５）。
【００５５】
焼き付け防止用の反転表示を行っていない場合には、極性反転を行い（ステップ８０６）、一連のフローを終了する。極性反転を行うことによって、補助光源６０がＯＦＦしても、液晶パネル２０の表示は、通常表示（図６（ａ）参照）の状態を維持する。
【００５６】
焼き付け防止用の反転表示を行っている場合には、強誘電性液晶１０の極性反転を行わず、一連のフローを終了する。したがって、この場合、補助光源スイッチ６２がＯＦＦすることによって、液晶パネル２０の表示は、通常表示（図６（ａ）参照）から反転表示（図６（ｂ）参照）に変化する。
【００５７】
このように図８のフローに従って制御されれば、補助光源６０がＯＮされてもて、通常表示が反転表示に変化することなく、液晶パネル２０は、通常の表示状態（例えば、図６（ａ）参照）を維持することができる。
【００５８】
なお、強誘電性液晶１０の極性反転は、前述したように、一方の強誘電状態から他方の強誘電状態に転移させることを言う。具体的に通常表示から反転表示への極性反転は、制御部２１が、駆動電圧波形制御回路２２、走査駆動電圧波形発生回路２３及び信号駆動電圧波形発生回路２４を用い、ネガポジ反転表示用のネガポジ反転表示データを利用して、前記走査電極又は前記信号電極に印加される駆動波形の極性をそれ以前の駆動波形と反転するように制御した。また、反転表示から通常表示への極性反転は、制御部２１が、駆動電圧波形制御回路２２、走査駆動電圧波形発生回路２３及び信号駆動電圧波形発生回路２４を用い、通常表示用の表示データを利用して、前記走査電極又は前記信号電極に印加される駆動波形の極性をそれ以前の駆動波形と反転するように制御した。
【００５９】
また、表示データを利用する他に、電源部２５から表示パネル２０に供給される電圧の極性を反転させるようにして、強誘電性影響１０の極性反転を行うことも可能である。その場合、制御部２１は、極性を反転させるための任意の電子回路を用いることができる。
【００６０】
図９に、本発明に係る液晶表示装置１００に利用することができる他の液晶パネル２００を示す。図３に示す前述した液晶パネル２０と図１０に示す液晶パネル２００との差異は、液晶パネル２００において、反射型偏光板１６と補助光源６０との間に、光吸収層１７を配置した点のみである。
【００６１】
補助光源６０をＯＦＦして、液晶パネル２０を透過状態とした場合、補助光源６０の表面の色（例えば、暗い青色等）が液晶パネル２０上で観測されるが、その際、光吸収層１７が液晶パネル２０に入射する光を吸収するので、この場合に液晶パネル２０上で観測される補助光源６０の表面の色をより黒く表示することが可能となる。
【００６２】
光吸収層１７は、可視光領域の一部の波長を吸収するものである。なお、光吸収層１７は、可視光領域の全域にわたって、光量の一部を吸収し、他を透過するような吸収層であっても良い。
【００６３】
図１０に、本発明に係る液晶表示装置１００に利用することができる他の液晶パネル３００を示す。図３に示す前述した液晶パネル２０と図１０に示す液晶パネル３００との差異は、液晶パネル３００において、反射型偏光板１６と補助光源６０との間に、微細な開口部１９を多数有する光吸収層１８を配置した点のみである。
【００６４】
補助光源６０をＯＦＦして、液晶パネル２０を透過状態とした場合、補助光源６０の表面の色（例えば、暗い青色等）が液晶パネル２０上で観測されるが、その際、光吸収層１８が液晶パネル２０に入射する光を吸収するので、この場合に液晶パネル２０上で観測される補助光源６０の表面の色をより黒く表示することが可能となる。なお、補助光源６０をＯＮして、液晶パネル２０を透過状態とした場合には、光吸収層１８の多数の微細な開口部１９を通して補助光源６０からの光が透過するので、液晶パネル２０上で観測される光量に大きな影響を与えることはない。
【００６５】
光吸収層１８における微小な開口部１９による開口率は、３０％〜７０％の範囲内から好ましい値を選択することができる。また微細な開口部１９は微小な丸孔状であっても良いし、格子状に形成されても良い、また開口部は規則的に形成される必要はなく、ランダムに形成されていても良い。
【００６６】
さらに、本実施形態において、補助光源６０の発光側表面に、可視光領域の一部を反射する反射層を設けることもできる。反射層は、可視光領域の一部の波長を反射し、特定の色を反射光として反射する層であっても良いし、可視光領域の全域にわたって、光量の一部を反射し、他を透過するような半透過反射膜であっても良い。例えば、青色光を反射する反射層を設ければ、補助光源６０をＯＦＦして、液晶パネル２０を透過状態とした場合、液晶パネル２０上で観測される補助光源６０からの反射光を青色とすることができる。即ち、補助光源６０をＯＦＦして、液晶パネル２０を透過状態とした場合の表示色を変化させることが可能である。
【００６７】
本実施形態における液晶パネル２０は、図１に示すように、偏光板１５透過軸の方向ａ、反射偏光板１６の透過軸の方向ｂ、及び強誘電性液晶１０の第１及び第２の強誘電状態の液晶分子の長軸の方向を設定した。さらに、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、印加電圧と強誘電性液晶１０の第１及び第２の強誘電状態との関係を設定した。しかしながら、このような設定は一例であって、偏光板１５の透過軸の方向ａ、反射型偏光板１６の透過軸の方向ｂ、強誘電性液晶１０の第１及び第２の強誘電状態の液晶分子の長軸の方向、及び印加電圧等によって、どのような場合に液晶パネル２０上で白表示を行い、どのような場合に黒表示を行うかを様々に設定することが可能である。本願発明は、補助光源６０のＯＮ／ＯＦＦに応じて、表示が反転してしまうことを防止することを１つの大きな目的とするものであるので、本実施形態における偏光板１５、反射型偏光板１６及び強誘電性液晶１０の第１及び第２の強誘電状態の液晶分子の長軸の方向の設定のみならず、様々な設定においても適用することが可能であり、同様な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係わる液晶パネルの構成例を示す図である。
【図２】液晶パネル及び補助光源の断面を示す概念図である。
【図３】(ａ）は補助光源がＯＦＦの場合の液晶パネル２０における光透過率を示す図であり、（ｂ）は補助光源がＯＮの場合の液晶パネル２０における光透過率を示す図である。
【図４】本発明に係る液晶表示装置のブロック構成図である。
【図５】液晶パネルに印加される駆動電圧波形の一例を示す図である。
【図６】（ａ）は通常表示の例を示し、（ｂ）は反転表示の一例を示す図である。
【図７】液晶表示装置の表示制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明に係る液晶表示装置の表示制御の手順を示すフローチャートである。
【図９】他の液晶パネルの断面を示す概念図である。
【図１０】更に他の液晶パネルの断面を示す概念図である。
【符号の説明】
【００６９】
１０    強誘電性液晶
１１ａ、１１ｂ    透明ガラス基板
１３ａ    走査電極
１３ｂ    信号電極
１５    偏光板
１６    反射型偏光板
１７    光吸収層
２０、２００、３００    液晶パネル
２１    表示制御回路
２３    走査駆動電圧波形発生回路
２４    信号駆動電圧波形発生回路
２５    電源部
３０    全画像データ用メモリ
３１    部分画像用メモリ
４１    照度センサ
４２    水深センサ
４３    充電量検出センサ
４４    発電量検出センサ
４５    受信状態検出センサ
５１    電波時計部
６０    補助光源
６２    補助光源スイッチ
【図１】
2006126612.tif 000003
【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】
2006126612.tif 000009
【図８】
2006126612.tif 000010
【図９】
2006126612.tif 000011
【図１０】
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