(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向状態で交差する複数の走査電極と複数の信号電極とから、コレステリック相の選択反射を利用して表示を行う液晶層に交流パルスを印加するようにした液晶表示素子の駆動方法において、
前記液晶層を初期状態にリセットするためのリセットパルスを印加するリセット期間と、最終的な表示状態を選択するための選択パルスを印加する選択期間とを含み、
リセット期間に走査電極に印加されるパルスの電圧値が、信号電極に印加されるパルスの最大電圧値より大きく、
リセット期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶層に印加される選択パルスの電圧維持期間より長くすることにより、液晶層に印加されるリセットパルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くすること、
を特徴とする液晶表示素子の駆動方法。
【請求項２】
液晶層に電気的な偏りが発生しない範囲内で、液晶層に印加されるリセットパルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くすることを特徴とする請求項１記載の液晶表示素子の駆動方法。
【請求項３】
互いに対向状態で交差する複数の走査電極と複数の信号電極とから、コレステリック相の選択反射を利用して表示を行う液晶層に交流パルスを印加するようにした液晶表示素子の駆動方法において、
前記液晶層の最終的な表示状態を選択するための選択パルスを印加する選択期間と、該選択期間で選択された状態を確立するための維持パルスを印加する維持期間とを含み、
維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧値が、信号電極に印加されるパルスの最大電圧値より大きく、
維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶層に印加される選択パルスの電圧維持期間より長くすることにより、液晶層に印加される維持パルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くすること、
を特徴とする液晶表示素子の駆動方法。
【請求項４】
液晶層に電気的な偏りが発生しない範囲内で、液晶層に印加される維持パルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くすることを特徴とする請求項３記載の液晶表示素子の駆動方法。
【請求項５】
互いに対向状態で交差する複数の走査電極と複数の信号電極とから、コレステリック相の選択反射を利用して表示を行う液晶層に交流パルスを印加するようにした液晶表示素子の駆動方法において、
前記液晶層を初期状態にリセットするためのリセットパルスを印加するリセット期間と、最終的な表示状態を選択するための選択パルスを印加する選択期間と、該選択期間で選択された状態を確立するための維持パルスを印加する維持期間とを含み、
リセット期間及び維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧値が、信号電極に印加されるパルスの最大電圧値より大きく、
（ａ）リセット期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶層に印加される選択パルスの電圧維持期間より長くすることにより、液晶層に印加されるリセットパルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くする、及び／又は、
（ｂ）維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶層に印加される選択パルスの電圧維持期間より長くすることにより、液晶層に印加される維持パルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くすること、
を特徴とする液晶表示素子の駆動方法。
【請求項６】
前記選択期間に印加される選択パルスの幅を基準にして走査を行うことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５記載の液晶表示素子の駆動方法。
【請求項７】
前記信号電極には液晶層の表示を変化させる閾値以下のパルス電圧が印加されることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５又は請求項６記載の液晶表示素子の駆動方法。
【請求項８】
前記液晶層はプレーナ状態とフォーカルコニック状態とで双安定性を示すものであることを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７記載の液晶表示素子の駆動方法。
【請求項９】
互いに対向状態で交差する複数の走査電極と複数の信号電極との間に、コレステリック相の選択反射を利用して表示を行う液晶層を挟持してなる液晶表示素子と、前記走査電極及び信号電極から液晶層に交流パルスを印加して表示を行わせる駆動手段とを備え、
前記駆動手段によって交流パルスを印加する期間には、前記液晶層を初期状態にリセットするためのリセットパルスを印加するリセット期間と、最終的な表示状態を選択するための選択パルスを印加する選択期間とを含み、
リセット期間に走査電極に印加されるパルスの電圧値が、信号電極に印加されるパルスの最大電圧値より大きく、かつ、リセット期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶層に印加される選択パルスの電圧維持期間より長くすることにより、液晶層に印加されるリセットパルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くしたこと、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項１０】
互いに対向状態で交差する複数の走査電極と複数の信号電極との間に、コレステリック相の選択反射を利用して表示を行う液晶層を挟持してなる液晶表示素子と、前記走査電極及び信号電極から液晶層に交流パルスを印加して表示を行わせる駆動手段とを備え、
前記駆動手段によって交流パルスを印加する期間には、前記液晶層の最終的な表示状態を選択するための選択パルスを印加する選択期間と、該選択期間で選択された状態を確立するための維持パルスを印加する維持期間とを含み、
維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧値が、信号電極に印加されるパルスの最大電圧値より大きく、かつ、維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶層に印加される選択パルスの電圧維持期間より長くすることにより、液晶層に印加される維持パルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くしたこと、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項１１】
互いに対向状態で交差する複数の走査電極と複数の信号電極との間に、コレステリック相の選択反射を利用して表示を行う液晶層を挟持してなる液晶表示素子と、前記走査電極及び信号電極から液晶層に交流パルスを印加して表示を行わせる駆動手段とを備え、
前記駆動手段によって交流パルスを印加する期間には、前記液晶層を初期状態にリセットするためのリセットパルスを印加するリセット期間と、最終的な表示状態を選択するための選択パルスを印加する選択期間と、該選択期間で選択された状態を確立するための維持パルスを印加する維持期間とを含み、
リセット期間及び維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧値が、信号電極に印加されるパルスの最大電圧値より大きく、
（ａ）リセット期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶層に印加される選択パルスの電圧維持期間より長くすることにより、液晶層に印加されるリセットパルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くし、及び／又は、
（ｂ）維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶層に印加される選択パルスの電圧維持期間より長くすることにより、液晶層に印加される維持パルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くしたこと、
を特徴とする液晶表示装置。
【請求項１２】
前記交流パルスの極性反転周期は、液晶層に電気的な偏りが発生しない範囲内に設定されていることを特徴とする請求項９、請求項１０又は請求項１１記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
前記液晶層はプレーナ状態とフォーカルコニック状態とで双安定性を示すものであることを特徴とする請求項９、請求項１０、請求項１１又は請求項１２記載の液晶表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置及び液晶表示素子の駆動方法、詳しくは、互いに対向状態で交差する複数の走査電極と複数の信号電極とから液晶層に交流パルスを印加するようにした液晶表示装置及び液晶表示素子の駆動方法に関する。
【０００２】
【発明の背景と課題】
近年、デジタル情報を可視情報に再生する媒体として、室温でコレステリック相を示す液晶（主として、カイラルネマティック液晶）を用いた反射型の液晶表示素子が、電力消費が少なく、安価に製作できる利点に着目して種々開発、研究されている。しかし、この種のメモリ性液晶を用いた表示素子では、駆動速度が遅いという特有の欠点を有していることが判明している。
【０００３】
このような問題点に鑑みて、米国特許第５，７４８，２７７号明細書には、この種の液晶表示素子の駆動方法が提案されている。図６に前記明細書に記載された駆動方法に用いられる駆動波形を示す。
【０００４】
図６に示すように、その駆動方法は、液晶表示素子に画像を表示するのに、液晶を初期状態にリセットする期間（１）と、最終的な表示状態を選択するための選択期間（２）と、該選択期間で選択された状態を確立するための期間（３）と、画像を表示する表示期間（４）とを含むものである。そして、前記選択期間（２）の長さを比較的短く設定できるため、高速駆動に適している。
【０００５】
ところで、一般的に液晶に対して直流電圧を印加し続けると、液晶分子の劣化などの悪影響が生じるため、交流パルスを用いて駆動することが好ましい。
【０００６】
前記米国特許第５，７４８，２７７号明細書においても交流パルスを用いた駆動波形が記載されている。しかしながらこの明細書に記載された交流パルスを用いた駆動波形では、液晶に印加されるパルス電圧の極性反転回数が非常に多く、消費電力が高くなるという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は前記問題点の解決された新規かつ有用な液晶表示装置及び液晶表示素子の駆動方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明の他の目的は、容易に消費電力を低減させ得る液晶表示装置及び液晶表示素子の駆動方法を提供することにある。
【０００９】
さらに、本発明のその他の目的は、高速駆動可能であると共に、消費電力をより低減させ得る液晶表示装置及び液晶表示素子の駆動方法を提供することにある。
【００１０】
【発明の構成、作用及び効果】
以上の目的を達成するため、第１の発明に係る駆動方法は、互いに対向状態で交差する複数の走査電極と複数の信号電極とから、コレステリック相の選択反射を利用して表示を行う液晶層に交流パルスを印加するようにした液晶表示素子の駆動方法において、前記液晶層を初期状態にリセットするためのリセットパルスを印加するリセット期間と、最終的な表示状態を選択するための選択パルスを印加する選択期間とを含み、リセット期間に走査電極に印加されるパルスの電圧値が、信号電極に印加されるパルスの最大電圧値より大きく、リセット期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶層に印加される選択パルスの電圧維持期間より長くすることにより、液晶層に印加されるリセットパルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くする。
【００１１】
また、第２の発明に係る駆動方法は、互いに対向状態で交差する複数の走査電極と複数の信号電極とから、コレステリック相の選択反射を利用して表示を行う液晶層に交流パルスを印加するようにした液晶表示素子の駆動方法において、前記液晶層の最終的な表示状態を選択するための選択パルスを印加する選択期間と、該選択期間で選択された状態を確立するための維持パルスを印加する維持期間とを含み、維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧値が、信号電極に印加されるパルスの最大電圧値より大きく、維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶層に印加される選択パルスの電圧維持期間より長くすることにより、液晶層に印加される維持パルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くする。
【００１２】
また、第３の発明に係る駆動方法は、互いに対向状態で交差する複数の走査電極と複数の信号電極とから、コレステリック相の選択反射を利用して表示を行う液晶層に交流パルスを印加するようにした液晶表示素子の駆動方法において、前記液晶層を初期状態にリセットするためのリセットパルスを印加するリセット期間と、最終的な表示状態を選択するための選択パルスを印加する選択期間と、該選択期間で選択された状態を確立するための維持パルスを印加する維持期間とを含み、リセット期間及び維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧値が、信号電極に印加されるパルスの最大電圧値より大きく、（ａ）リセット期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶層に印加される選択パルスの電圧維持期間より長くすることにより、液晶層に印加されるリセットパルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くする、及び／又は、（ｂ）維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶層に印加される選択パルスの電圧維持期間より長くすることにより、液晶層に印加される維持パルスの極性反転周期を液晶層に印加される選択パルスの極性反転周期より長くする。
【００１３】
以上の第１、第２及び第３の発明に係る駆動方法においては、他の走査電極に影響を与えることなくそれぞれ独立して制御することができる走査電極に印加するパルスの波形を変化させることにより、容易に液晶層に印加されるリセットパルスや維持パルスの極性反転周期を選択パルスの極性反転周期より長くして極性反転回数を減少させることができる。このため、消費電力が低減される。また、信号電極に印加するパルスを複雑にする必要がないのでクロストークの低減にも有効である。
【００１４】
前記第１、第２及び第３の発明に係る駆動方法にあっては、液晶層に電気的な偏りが発生しない範囲内でリセットパルスや維持パルスの極性反転周期を選択パルスの極性反転周期より長くすると、液晶層に意図する電圧が正確に印加されるので、表示画像品位の低下を防ぐことができる。また、液晶表示素子の変質を防止することができる。
【００１５】
また、前記第１、第２及び第３の発明に係る駆動方法にあっては、選択パルスの幅を基準にして走査を行えばよい。
【００１６】
さらに、前記第１、第２及び第３の発明に係る駆動方法にあっては、前記信号電極には液晶層の表示を変化させる閾値以下のパルス電圧を印加することが、クロストークの発生を抑制するうえで好ましい。
【００１７】
さらに、前記第１、第２及び第３の発明に係る駆動方法にあっては、前記液晶層はプレーナ状態とフォーカルコニック状態とで双安定性を示すものであってもよい。
【００１８】
また、本発明に係る液晶表示装置は、前記第１、第２及び第３の発明に係る駆動方法のいずれかを実現するための駆動手段を備えている。このような液晶表示装置にあっては、消費電力の低減、クロストークの低減を図ることができ、液晶表示素子の変質を防止することもできる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液晶表示装置及び液晶表示素子の駆動方法の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【００２０】
（液晶表示素子、図１参照）
まず、本発明に係る駆動方法の対象となるコレステリック相を示す液晶を含む液晶表示素子について説明する。
【００２１】
図１は単純マトリクス駆動方式による反射型のフルカラー液晶表示素子を示す。この液晶表示素子１００は、光吸収層１２１の上に、赤色の選択反射と透明状態の切換えにより表示を行う赤色表示層１１１Ｒを配し、その上に緑色の選択反射と透明状態の切換えにより表示を行う緑色表示層１１１Ｇを積層し、さらに、その上に青色の選択反射と透明状態の切換えにより表示を行う青色表示層１１１Ｂを積層したものである。
【００２２】
各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂは、それぞれ透明電極１１３，１１４を形成した透明基板１１２間に樹脂製柱状構造物１１５、液晶１１６及びスペーサ１１７を挟持したものである。透明電極１１３，１１４上には必要に応じて絶縁膜１１８、配向制御膜１１９が設けられる。また、基板１１２の外周部（表示領域外）には液晶１１６を封止するためのシール材１２０が設けられる。
【００２３】
透明電極１１３，１１４はそれぞれ駆動ＩＣ１３１，１３２（図２参照）に接続されており、透明電極１１３，１１４の間にそれぞれ所定のパルス電圧が印加される。この印加電圧に応答して、液晶１１６が可視光を透過する透明状態と特定波長の可視光を選択的に反射する選択反射状態との間で表示が切り換えられる。
【００２４】
各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂに設けられている透明電極１１３，１１４は、それぞれ微細な間隔を保って平行に並べられた複数の帯状電極よりなり、その帯状電極の並ぶ向きが互いに直角方向となるように対向させてある。これら上下の帯状電極に順次通電が行われる。即ち、各液晶１１６に対してマトリクス状に順次電圧が印加されて表示が行われる。これをマトリクス駆動と称し、電極１１３，１１４が交差する部分が各画素を構成することになる。このようなマトリクス駆動を各表示層ごとに行うことにより液晶表示素子１００にフルカラー画像の表示を行う。
【００２５】
詳しくは、２枚の基板間にコレステリック相を示す液晶を挟持した液晶表示素子では、液晶の状態をプレーナ状態とフォーカルコニック状態に切り換えて表示を行う。液晶がプレーナ状態の場合、コレステリック液晶の螺旋ピッチをＰ、液晶の平均屈折率をｎとすると、波長λ＝Ｐ・ｎの光が選択的に反射される。また、フォーカルコニック状態では、コレステリック液晶の選択反射波長が赤外光域にある場合には散乱し、それよりも短い場合には可視光を透過する。そのため、選択反射波長を可視光域に設定し、素子の観察側と反対側に光吸収層を設けることにより、プレーナ状態で選択反射色の表示、フォーカルコニック状態で黒の表示が可能になる。また、選択反射波長を赤外光域に設定し、素子の観察側と反対側に光吸収層を設けることにより、プレーナ状態では赤外光域の波長の光を反射するが可視光域の波長の光は透過するので黒の表示、フォーカルコニック状態で散乱による白の表示が可能になる。
【００２６】
各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂを積層した液晶表示素子１００は、青色表示層１１１Ｂ及び緑色表示層１１１Ｇを液晶がフォーカルコニック配列となった透明状態とし、赤色表示層１１１Ｒを液晶がプレーナ配列となった選択反射状態とすることにより、赤色表示を行うことができる。また、青色表示層１１１Ｂを液晶がフォーカルコニック配列となった透明状態とし、緑色表示層１１１Ｇ及び赤色表示層１１１Ｒを液晶がプレーナ配列となった選択反射状態とすることにより、イエローの表示を行うことができる。同様に、各表示層の状態を透明状態と選択反射状態とを適宜選択することにより赤色、緑色、青色、白色、シアン、マゼンタ、イエロー、黒色の表示が可能である。さらに、各表示層１１１Ｒ，１１１Ｇ，１１１Ｂの状態として中間の選択反射状態を選択することにより中間色の表示が可能となり、フルカラー表示素子として利用できる。
【００２７】
液晶１１６としては、室温でコレステリック相を示すものが好ましく、特に、ネマティック液晶にカイラル材を添加することによって得られるカイラルネマティック液晶が好適である。
【００２８】
カイラル材は、ネマティック液晶に添加された場合にネマティック液晶の分子を捩る作用を有する添加剤である。カイラル材をネマティック液晶に添加することにより、所定の捩れ間隔を有する液晶分子の螺旋構造が生じ、これによりコレステリック相を示す。
【００２９】
なお、液晶表示層は必ずしもこの構成に限定されるわけではなく、樹脂製構造物が堰状になったものや、樹脂製構造物を省略したものであってもよい。また、従来公知の高分子の３次元網目構造のなかに液晶が分散された、あるいは、液晶中に高分子の３次元網目構造が形成された、いわゆる高分子分散型の液晶複合膜として液晶表示層を構成することも可能である。
【００３０】
（駆動回路、図２参照）
前記液晶表示素子１００の画素構成は、図２に示すように、それぞれ複数本の走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍと信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎ（ｍ，ｎは自然数）とのマトリクスで表される。走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍは走査駆動ＩＣ１３１の出力端子に接続され、信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎは信号駆動ＩＣ１３２の出力端子に接続されている。
【００３１】
走査駆動ＩＣ１３１は、走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍのうち所定のものに選択信号を出力して選択状態とする一方、その他の電極には非選択信号を出力して非選択状態とする。走査駆動ＩＣ１３１は、所定の時間間隔で電極を切り換えながら順次各走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍに選択信号を印加してゆく。一方、信号駆動ＩＣ１３２は、選択状態にある走査電極Ｒ１，Ｒ２〜Ｒｍ上の各画素を書き換えるべく、画像データに応じた信号を各信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎに同時に出力する。例えば、走査電極Ｒａが選択されると（ａはａ≦ｍを満たす自然数）、この走査電極Ｒａと各信号電極Ｃ１，Ｃ２〜Ｃｎとの交差部分の画素ＬＲａ−Ｃ１〜ＬＲａ−Ｃｎが同時に書き換えられる。これにより、各画素における走査電極と信号電極との電圧差が画素の書換え電圧となり、各画素がこの書換え電圧に応じて書き換えられる。
【００３２】
駆動回路は、中央処理装置（ＣＰＵ）１３５、ＬＣＤコントローラ１３６、画像処理装置１３７、画像メモリ１３８及び駆動ＩＣ（ドライバ）１３１，１３２にて構成されている。画像メモリ１３８に記憶された画像データに基づいてＬＣＤコントローラ１３６が駆動ＩＣ１３１，１３２を制御し、液晶表示素子１００の各走査電極及び信号電極間に順次電圧を印加し、液晶表示素子１００に画像を書き込む。
【００３３】
駆動ＩＣ１３１，１３２は赤色、緑色、青色の各表示層ごとにそれぞれ設ける（即ち、３系統設ける）ことが好ましいが、駆動ＩＣ１３１又は１３２のいずれかを各表示層で共用することも可能である。
【００３４】
なお、部分的に書換えを行う場合は、書き換えたい部分を含むように特定の走査ラインのみを順次選択するようにすればよい。これにより、必要な部分のみを短時間で書き換えることができる。
【００３５】
各画素の書換えは前述した方法で行うことができるが、既に画像が表示されている場合、この画像による影響をなくすために、書換え前に各画素を全て同じ表示状態にリセットすることが好ましい。リセットは全画素を一括して行ってもよいし、走査電極ごとに行ってもよい。
【００３６】
部分的に書換えを行う場合は、各走査ラインごとにリセットを行うか、書き換えたい部分を含む特定の走査ライン間のみを一括してリセットすればよい。
【００３７】
（駆動方法、図３参照）
まず、前記液晶表示素子１００の駆動方法の原理について説明する。本発明に係る駆動方法で用いられる液晶に印加される基本波形を図３に示す。なお、図３に示す交流化されたパルス波形はあくまで一例であり、本発明に係る駆動方法がこの波形に限定されないことはいうまでもない。
【００３８】
この例の駆動方法は、大きく分けて、リセット期間と選択期間と維持期間と表示期間とから構成されている。リセット期間においては液晶がホメオトロピック状態にリセットされ、選択期間においては最終的な表示状態を選択するための電圧が印加され、維持期間においては選択期間で選択された状態が確立される。
【００３９】
典型的には、図３に示すように、リセット期間は複数の交流周期に分けられる。各交流周期内では電圧±Ｖｒのリセットパルスが液晶に印加される。これらのパルスが１周期以上集まったものをリセット波形と称する。
【００４０】
同様に、維持期間も複数の交流周期に分けられる。各交流周期内では電圧±Ｖｅの維持パルスが液晶に印加される。これらのパルスが１周期以上集まったものを維持波形と称する。
【００４１】
なお、前記リセット期間及び維持期間において、１交流周期の半分が極性反転周期となる。
【００４２】
表示期間には、他の走査ライン上の画素を更新するための信号によるクロストークパルスが印加される。従って、以下において、表示期間はクロストーク期間とも称する。クロストークパルスの電圧値は、液晶に変化を与える閾値より小さい値に設定されている。また、画像の書換えが終わり、全ての画素について維持期間が終了すれば駆動ＩＣ１３１，１３２の動作を終了させ、印加電圧を０Ｖにすることもできる。
【００４３】
選択期間には選択パルスが印加される。選択パルスは画像データに応じて、即ち、プレーナ状態、フォーカルコニック状態又はそれらの混在した中間状態を選択する場合に応じて変調される。なお、選択パルスが印加される期間の前及び／又は後に休止期間（前選択期間、後選択期間）を設けるようにしてもよい。
【００４４】
液晶の動作は以下のとおりである。まず、リセット期間にリセット波形が液晶に印加され、液晶はホメオトロピック状態にリセットされる。次の選択期間に印加する選択パルスの波形は、最終的にプレーナ状態を選択する画素と、フォーカルコニック状態を選択する画素とで異なる。
【００４５】
まず、プレーナ状態を選択する場合を説明する。この場合には、選択期間に電圧±Ｖｓの交流化された選択パルスを液晶に印加し、実質的に液晶をホメオトロピック状態に保つ。なお、選択パルスの１交流周期の半分が極性反転周期である。その後、維持期間で維持波形を液晶に印加する。液晶は、維持波形が印加されることにより、ホメオトロピック状態に保たれる。
【００４６】
なお、前選択期間や後選択期間を設けた場合は、この間に液晶の捩れが少しだけ戻った状態になると考えられるが、維持期間経過後最終的に得られる状態はこれらがない場合と同様である。なお、前選択期間や後選択期間を設けることにより、選択パルスの印加時間をより短くできる。これによって駆動速度をさらに速めるのに有利になる。
【００４７】
表示期間では、液晶に印加する電圧をゼロ又は液晶に変化を与える閾値より小さい値のクロストークパルスとすることにより、液晶はプレーナ状態となる。プレーナ状態の液晶は電圧をゼロにしても、プレーナ状態のまま固定される。
【００４８】
一方、最終的にフォーカルコニック状態を選択する場合には、選択期間に前述したプレーナ状態を選択するときの選択パルスより低いエネルギーの選択パルス（例えば、電圧Ｖｓよりも小さい電圧値の選択パルス）を印加する。こうすることにより、液晶は捩れが戻って、ヘリカルピッチが２倍程度に広がった遷移状態になる。
【００４９】
なお、フォーカルコニック状態を選択する場合、選択パルスがゼロになるようにしてもよい。この場合、選択パルスの極性反転周期はそのままで電圧値が最も小さくなったもの、あるいは、選択パルス幅が最も小さくなり極性反転周期が極小になったものと見なすことができる。
【００５０】
その後、維持期間で維持波形を印加すると、捩れが戻ってきた液晶は、フォーカルコニック状態へと遷移する。表示期間では、プレーナ状態を選択する場合と同様に、液晶に印加する電圧をゼロ又は液晶に変化を与える閾値より小さい値のクロストークパルスとする。フォーカルコニック状態の液晶は電圧をゼロにしても、フォーカルコニック状態のまま固定される。
【００５１】
前述のように、選択期間に印加する選択パルスにより、最終的な液晶の表示状態が選択できる。また、この選択パルスの電圧値やパルス幅を調整することにより、具体的には、信号電極に印加するパルスの形状を画像データに応じて変化させることにより、中間調の表示が可能である。
【００５２】
なお、リセット期間開始から維持期間終了までの間、液晶は実質的に透明状態として観察され、背景の光吸収層１２１が観察される。
【００５３】
ところで、図３に示す本駆動方法においては、液晶に印加されるリセットパルス及び液晶に印加される維持パルスの極性反転周期を、液晶に印加される選択パルスの極性反転周期より長くしている。また、図３に示す本駆動方法と図６に示した従来知られた駆動方法とを比較すると、本駆動方法では、リセット期間におけるリセットパルス及び維持期間における維持パルスの極性反転周期が従来方法よりも長く設定され、リセットパルス及び維持パルスの極性反転回数が３回（正負のパルス１組で１回と数えた場合は２回）に減らされている。こうして本駆動方法では消費電力の低減が図られている。なお、リセットパルス及び維持パルスの極性反転回数の減少は、液晶に不純物的に含まれるイオン等に起因すると考えられる残留電位（電気的な偏り）の発生や、液晶分子の劣化が防止される範囲内とし、最低１回、好ましくは少なくとも２回の極性反転を行うようにする。複数回の極性反転を行う場合、正負のパルスが同数となるように極性反転すると、残留電位の発生や液晶分子の劣化をより効果的に抑制することができる。
【００５４】
（具体的な駆動形態１、図４参照）
次に、前記駆動方法を用いて単純マトリクス駆動させた場合の駆動形態１について説明する。
【００５５】
図４には、マトリクス状に配置された複数画素ＬＣＤ１，２，３の液晶にかかる駆動電圧波形と、この波形を得るために走査電極（ロウ１，２，３）と信号電極（カラム）から印加されるパルス波形の一例を示す。ロウ１，２，３とは走査電極上の１ラインずつを意味し、カラムとは信号電極上の１ラインを意味する。ここでは、信号電極には順に、透過、中間調、全反射をそれぞれ選択するような信号電圧が入力されている。
【００５６】
なお、理解を容易にするため、図４では、リセット期間、維持期間は選択パルス印加期間の２倍として図示しているが、実際には、リセットの完全性や選択期間で選択された状態が正しく確立されるように十分長い時間を確保することが望ましく、通常、選択パルス印加期間に比べて十分長い時間、例えば数十倍、に設定される。
【００５７】
また、図示を容易にするために図４においては、リセット期間及び維持期間における極性反転回数を１回としているが、図３で示したように３回（正負のパルス１組で１回と数えた場合は２回）としてもよいし、それ以上の数としてもよい。
【００５８】
この駆動形態１では、先に述べたように、選択期間は選択パルス印加期間とその前後の前選択期間及び後選択期間とに分かれている。前選択期間と後選択期間の長さは選択パルス印加期間の整数倍（図４では１倍）にする。
【００５９】
この場合、各走査電極（ロウ１，２，３）にはリセット電圧±Ｖ１が、選択電圧±Ｖ２が、維持電圧±Ｖ３が印加され、リセット期間及び維持期間の長さは、それぞれ選択パルス印加期間の整数倍（図４では２倍）にする。また、表示（クロストーク）期間は電圧０Ｖとされる。一方、信号電極（カラム）には画像データに応じて位相をシフトさせた電圧±Ｖ４のパルス波形が印加される。
【００６０】
この駆動形態１では、カラムへの印加電圧±Ｖ４の位相及び電圧値と選択電圧±Ｖ２とに基づいて選択パルスの波形が決められ、電圧±Ｖ４の位相が選択電圧±Ｖ２と同じ場合は、±（Ｖ２−Ｖ４）の選択パルスとなり透過（フォーカルコニック状態）が選択され、逆位相の場合は±（Ｖ２＋Ｖ４）の選択パルスとなり選択反射（プレーナ状態）が選択される。なお、電極Ｖ２及びＶ４の値は透過と反射を選択するのに適当な値とし、また、クロストークとなる電圧Ｖ４の値は液晶の状態を変化させる所定の閾値以内の値としている。
【００６１】
なお、この駆動形態１においては、選択パルス印加期間の分だけずらして走査を行っている（即ち、選択パルス印加期間が走査時間に等しい）が、前選択期間や後選択期間を設ける場合、前選択期間や後選択期間を含めた選択期間の分だけずらして走査を行うようにしてもよい（即ち、選択期間が走査時間に等しい）。
【００６２】
図４に示した駆動波形では、信号電極に印加されるパルス電圧は、最大でもリセット期間に走査電極に印加されるパルスの電圧値や維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧値よりも小さく設定され（即ち、Ｖ1＞Ｖ4 、Ｖ3＞Ｖ4）、クロストークを生じないような低い電圧に保たれているので、実質的に走査電極に印加するパルス波形により、液晶に印加されるリセットパルス及び維持パルスの極性反転回数及び極性反転周期が決定される。一方、走査電極に印加するパルス電圧は各走査電極ごとに独立した波形とすることができるので、この走査電極に印加するパルスの波形を変化させることにより液晶に印加されるリセットパルス及び維持パルスの極性反転回数及び極性反転周期を任意に調整できることになる。
【００６３】
そこで、本駆動形態１では、図３に示すように、従来例として示した図６に比べて、リセット期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶に印加される選択パルスの電圧維持期間より長く設定し、また、維持期間に走査電極に印加されるパルスの電圧維持時期を、選択期間に液晶に印加される選択パルスの電圧維持期間より長く設定している。こうすることにより、液晶に印加されるリセットパルス及び維持パルスの極性反転周期を液晶に印加される選択パルスの極性反転周期より長くし、リセット期間及び維持期間における液晶層への印加パルスの極性反転回数を減少させている。
【００６４】
（具体的な駆動形態２、図５参照）
次に、前記駆動方法を用いて単純マトリクス駆動させた場合の駆動形態２について説明する。
【００６５】
図５に示す駆動波形は、図４に示した駆動波形に、走査電極に印加するパルス及び信号電極に印加するパルスのそれぞれに電圧値Ｖ１を重畳させたものになっている。この場合も、液晶に印加されるパルス波形は、図４に示した波形と同じものが得られる。
【００６６】
駆動形態２で用いられる駆動波形においても、リセット期間に走査電極へ印加されるパルスの電圧維持期間及び維持期間に走査電極へ印加されるパルスの電圧維持期間を、選択期間に液晶へ印加される選択パルスの電圧維持期間より長く設定することにより、液晶に印加されるリセットパルス及び維持パルスの極性反転周期を選択パルスの極性反転周期より長くし、リセットパルス及び維持パルスの極性反転回数を減少させることができる。
【００６７】
（他の実施形態）
なお、本発明に係る液晶表示装置及び液晶表示素子の駆動方法は前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更することができる。
【００６８】
例えば、液晶表示素子の構成、材料、製造方法等は任意であり、Ｒ，Ｇ，Ｂの３層以外の積層構成であってもよく、単層構成であってもよい。また、駆動のためのパルス波形として示した電圧値や印加タイミングは一例であることは勿論である。
【００６９】
さらに、前記各実施形態では、リセットパルスと維持パルスの両方の極性反転周期を選択パルスの極性反転周期より長く設定しているが、いずれか一方のみを長く設定してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る駆動方法が適用される液晶表示素子の一例を示す断面図。
【図２】前記液晶表示素子の駆動回路を示すブロック図。
【図３】本発明に係る駆動方法における基本的な駆動波形を示すチャート図。
【図４】前記基本的な駆動波形を用いた駆動形態１におけるパルス波形を示すチャート図。
【図５】前記基本的な駆動波形を用いた駆動形態２におけるパルス波形を示すチャート図。
【図６】従来知られている駆動方法における基本的な駆動波形を示すチャート図。
【符号の説明】
１００…液晶表示素子
１１３，１１４…電極
１１６…カイラルネマティック液晶
１３１…走査駆動ＩＣ（ドライバ）
１３２…信号駆動ＩＣ（ドライバ）
１３５…中央処理装置
【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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